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Nanopartículas ‘cargadas’ de fármacos estimulan el sistema inmune para destruir el cáncer

Micrografía de un linfocito T humano del sistema inmunitario de un donador sano. / NIAID/NIH (WIKIMEDIA)

Cargadas con citoquinas para estimular la respuesta de los linfocitos T, las nanopartículas eliminan completamente los tumores en más de la mitad de los ratones con cáncer.

Concretamente, el estudio, publicado en la revista Nature Biotechnology, describe como el uso de nanopartículas ‘cargadas’ de fármacos estimulantes del sistema inmune y capaces de unirse específicamente a los linfocitos T pueden potenciar, y mucho, la actividad de estas células inmunitarias sin provocar ningún efecto secundario ‘serio’. De hecho, y administradas en ratones, las nanopartículas fueron capaces de erradicar completamente los tumores sólidos en más de la mitad de los animales.

El próximo paso será evaluar la nueva terapia con nanopartículas en pacientes humanos -ya este mismo verano- y ver si hay algún fármaco más eficaz que IL-15 a la hora de estimular la actividad de los linfocitos T.

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Referencia bibliográfica:

Li Tang et al., 2018. Enhancing T cell therapy through TCR-signaling-responsive nanoparticle drug deliveryNature Biotechnology. DOI: 10.1038/nbt.4181

Nanopartículas para detectar la enfermedad de Alzheimer con resonancia magnética

Sección de cerebro de un ratón transgénico para EA mostrando acumulaciones de placas amiloides (verde) y ferritina (rojo). Barra de escala: 100µm. / ACS Chem. Neurosci., 2018, 9 (5), pp 912–924

Desarrollan un nuevo biomarcador que podría ser útil para conseguir un diagnóstico temprano y no invasivo de la enfermedad de Alzheimer mediante imagen de resonancia magnética.

La presencia de depósitos de hierro en el cerebro es una de las características histopatológicas de los pacientes de la enfermedad de Alzheimer. Tomando esto como base, un equipo de investigadores de varias instituciones -liderado por Milagros Ramos, del Centro de Tecnología Biomédica (CTB) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM)- ha desarrollado un nuevo agente de contraste para imagen de resonancia magnética, basado en nanopartículas magnéticas funcionalizadas, que podría funcionar como biomarcador para el diagnóstico temprano de esta enfermedad. Este resultado, publicado en la revista ACS Chemical Neuroscience, puede abrir la vía a nuevas investigaciones para conseguir métodos de diagnóstico temprano y no invasivo de esta enfermedad neurodegenerativa, cosa que hoy en día no es posible.

Con el objetivo de avanzar en esta búsqueda de biomarcadores no invasivos para la detección temprana de la enfermedad de Alzheimer, la doctora Milagros Ramos del CTB-UPM ha liderado un equipo en el que también han participado investigadores del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (UAM-CSIC), de la Universidad Carlos III de Madrid, del Instituto de Investigación Sanitaria Gregorio Marañón así como de los Centros de Investigación Biomédica en Red de Salud Mental (CIBERSAM) y de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN). En su estudio, han descrito la presencia incrementada de hierro y de la proteína que almacena el hierro -la ferritina- en un área del hipocampo de ratones transgénicos para la enfermedad de Alzheimer. Estas acumulaciones de hierro y ferritina las observan rodeando las placas amiloides características de la enfermedad.

Este hallazgo ha servido para desarrollar un agente de contraste para imagen de resonancia magnética basado en la funcionalización de nanopartículas magnéticas con un anticuerpo que reconoce a la ferritina. De esta forma han demostrado mediante análisis histológicos que el nuevo nanoconjugado se une de forma específica a las acumulaciones de ferritina que se producen en ratones transgénicos para enfermedad de Alzheimer.

Según explica Milagros Ramos, “la acumulación de las nanopartículas funcionalizadas en la zona indicada produce una disminución significativa en ciertos valores obtenidos por resonancia magnética, lo que nos indica que el nuevo agente de contraste desarrollado podría ser de utilidad en un futuro para el diagnóstico temprano no invasivo de la patología mediante resonancia magnética.”

Referencia bibliográfica:
Fernandez, T et al., 2018. Functionalization and Characterization of Magnetic Nanoparticles for the Detection of Ferritin Accumulation in Alzheimer’s DiseaseACS CHEMICAL NEUROSCIENCE, 9. DOI: 10.1021/acschemneuro.7b00260

Prueban en ratones el primer fotofármaco contra el párkinson

El fotofármaco MRS7145 es efectivo en modelos animales de la enfermedad, según la investigación publicada en la revista Journal of Controlled Release./ UB

Francisco Ciruela, investigador de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud de la Universidad de Barcelona, ha liderado el desarrollo del MRS7145, un fotofármaco para tratar el párkinson. Los resultados se han publicado en la revista Journal of Controlled Release.

El párkinson es el segundo trastorno neurodegenerativo más común después del alzhéimer, y afecta a más del 1% de la población. La acción de los fármacos convencionales está limitada a menudo por varios factores, como la falta de especificidad espacial, distribución lenta e imprecisa, que pueden reducir su eficacia terapéutica.

La optofarmacología, utilizada en el nuevo compuesto, se basa en el uso de la luz con una determinada longitud de onda para controlar la actividad de los medicamentos.Los fármacos fotosensibles pueden actuar con mayor precisión espacial y temporal, y sin generar efectos perjudiciales en el organismo. “Una precisión espaciotemporal más fina permitirá manipular los circuitos neuronales con más detalle y establecer su funcionamiento con fines terapéuticos y neuroprotectores”, destaca Ciruela.

Aunque la aplicación clínica de este fotofármaco en pacientes es un hito aún lejano, esta innovación farmacológica podría abrir camino a la investigación de nuevas soluciones terapéuticas contra esta patología crónica, según los autores.

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Referencia bibliográfica: J. Taura, E. G. Nolen, G. Cabré, J. Hernando, L. Squarcialupi, M. López-Cano, K.A. Jacobson, V. Fernández-Dueñas, F. Ciruela.  “Remote control of movement disorders using a photoactivable adenosine A2A receptor antagonist”. Journal of Controlled Release 283 (2018)Mayo de 2018. Doi:  10.1016/j.jconrel.2018.05.033

Celebración del Foro de Aplicaciones de Nanomedicina en Drug Delivery y Targeting

El pasado jueves tuvo lugar en Barcelona, ​​en la Barcelona School of Management, Universitat Pompeu Fabra, un encuentro de grupos de investigación y unidades de NANBIOSIS y CIBER-BBN y empresas en el tercer foro B2B organizado por NANBIOSIS, en este caso junto con Nanomed Spain.

Trece empresas y doce grupos de CIBER-BBN y CCMIJU (diez de ellos coordinando unidades de NANBIOSIS) se reunieron para explicar, a través de breves presentaciones de diez minutos, aquellas líneas de su trabajo dirigidas a encontrar sinergias y posibles colaboraciones en el área de aplicaciones de Nanomedicina en entrega y orientación de medicamentos. También hubo una charla de un representante del CDTI (Centro Nacional de Desarrollo Industrial y Tecnológico) para explicar las oportunidades de financiamiento para las empresas, así como una presentación del Coordinador de NANBIOSIS, Jesús Izco, para mostrar las nuevas Soluciones Biomédicas de vanguardia. por la ICTS-NANBIOSIS.

En la sesión de la tarde, los grupos y las empresas tuvieron la oportunidad de debatir con más detalle, durante las entrevistas bilaterales, aquellos aspectos que habían atraído su atención, así como, en algunos casos, extraer posibles colaboraciones. El evento se desarrolló con éxito con 45 asistentes y más de 50 reuniones B2B individuales.

Noticia vía Nanbiosis

Nanotubos de carbono biodegradables desencadenan efectos antitumorales

La nanomedicina es una nueva ciencia que platea soluciones diagnósticas y terapéuticas para su aplicación en enfermedades donde las soluciones tradicionales no son suficientemente efectivas, como por ejemplo el cáncer. Destruir a las células del cáncer resistentes a las terapias tradicionales es uno de los mayores retos a los que se enfrenta la medicina del siglo XXI. La altísima heterogeneidad celular intratumoral hace que bajo la presión selectiva de los fármacos tradicionales, aparezcan poblaciones celulares capaces de sobrevivir ocasionando el recrecimiento tumoral.

El grupo de nanomedicina de la Universidad de Cantabria-IDIVAL estudia cómo amplificar e implementar el efecto de los fármacos tradicionales con nanomateriales como los nanotubos de carbono. Estos filamentos, unas 1000 veces más finos que un cabello, in vitro demuestran una capacidad anti-proliferativa, anti-migratoria y citotóxica que, en modelos animales de cáncer, se traduce en un efecto antitumoral muy significativo y complementario al del paclitaxel (taxol®).

Recientemente los investigadores del grupo se han centrado en biocompatibilizar estos materiales haciéndolos más biodegradables pero manteniendo su efecto antitumoral. El trabajo de Eloísa González-Lavado, et al, en la revista Nanoscale (Nanoscale, 2018,10, 11013-11020) muestra como ciertos tratamientos químicos mejoran la eliminación de estos nanomateriales por las células del sistema reticuloendotelial in vito e in vivo, en la región peri-tumoral una vez éstos han ejercido su acción antitumoral. Estos resultados abren nuevas esperanzas en el tratamiento del cáncer donde la aplicación de nanotubos de carbono y otros nanomateriales podrían amplificar significativamente los efectos de fármacos tradicionales inhibidores de la dinámica de los microtúbulos disminuyendo los fenómenos de resistencia celular, recidivas tumorales y, en definitiva, mejorar la supervivencia de los pacientes oncológicos.

Artículo: Biodegradable multi-walled carbon nanotubes trigger anti-tumoral effects. E. González-Lavado, N. Iturrioz-Rodríguez, E. Padín-González, J. González, L. García-Hevia, J. Heuts, C. Pesquera, F. González, J. C. Villegas, R. Valienteac and M. L. Fanarraga. Nanoscale, 2018,10, 11013-11020 Doi: 10.1039/c8nr03036g

 

Fuente: Prof Mónica López Fanarraga, Grupo de Nanomedicina, Departamento de Biología Molecular, UNIVERSIDAD DE CANTABRIAIDIVAL

Web del grupo: http://mlfanarraga.wix.com/grupo-nanomedicina

Tres de los seis Premios Rey Jaime I recaen en investigadores del CIBER

María Vallet Regí, Ramón Martínez Máñez y Dolores Corella

Ramón Martínez Máñez en Nuevas Tecnologías, María Vallet Regí en Investigación Básica y Dolores Corella en Investigación Médica. Los tres investigadores, dos del CIBER-BBN y la tercera del CIBEROBN, han sido galardonados con los prestigiosos Premios Rey Jaime I, que se han dado a conocer esta semana en presencia de los 18 premios Nobel que forman parte del jurado, en un acto celebrado en el Palau de la Generalitat de Valencia. De los seis premios concedidos, tres serán para investigadores del CIBER.

El jurado ha destacado las contribuciones “excepcionales” de Ramón Martínez Máñez, director científico del CIBER-BBN, en el desarrollo de nanosensores con aplicación en sectores como las tecnologías de alimentos y la medicina. Entre ellos, ha señalado las etiquetas colorimétricas para la valoración de la frescura de alimentos, los dispositivos para la detección sencilla del Virus del Papiloma Humano (VPH) y las nanoestructuras de liberación controlada de principios activos contra la mosca de la fruta.

María Vallet-Regí, catedrática de Química Inorgánica de la Facultad de Farmacia de la UCM, miembro del Instituto de Investigación del Hospital 12 de Octubre (IIS i+12) e investigadora principal en uno de los grupos CIBER-BBN, ha recibido el Premio de Investigación Básica “por sus trabajos pioneros en el campo de materiales cerámicos  mesoporosos con aplicaciones biomédicas, particularmente en la regeneración del tejido óseo”, ha apuntado el jurado.

Los Premios Rey Jaime I reconocen a personas cuya labor sea altamente significativa y haya sido desarrollada en su mayor parte en España. Son de convocatoria anual y cada uno de ellos está dotado con medalla de oro, diploma y 100.000 euros -con el compromiso de reinvertir parte del importe en investigación y emprendimiento en España.

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Desarrollan un método para crear materiales capaces de regenerar tejidos como el esmalte dental o el hueso

Imágenes de microscopía SEM de membrana de recombinámero tipo elastina (ELR) – UVa

Investigadores del grupo del CIBER-BBN liderado por José Carlos Rodríguez Cabello en la Universidad de Valladolid (UVa), BIOFORGE, han desarrollado un nuevo método para formar materiales mineralizados con potencial para regenerar tejidos duros como el esmalte dental y el hueso. El estudio, publicado en Nature Communications, ha sido realizado a través de un consorcio con la UVa y la Universidad Queen Mary de Londres.

El esmalte dentario es el tejido más duro del cuerpo humano. Permite que nuestros dientes mantengan su integridad durante la mayor parte de nuestras vidas a pesar de estar sometidos a grandes esfuerzos mecánicos por la presión de la mordida y de estar expuestos a comidas y bebidas ácidas y temperaturas extremas. Esta funcionalidad tan sobresaliente es el resultado de su estructura microscópica, la cual presenta niveles muy elevados de organización y complejidad.

Sin embargo, al contrario que otros tejidos, el esmalte dental no puede regenerarse espontáneamente después de su perdida, lo que conlleva a situaciones de sensibilidad dental y dolor y, finalmente, a la perdida de la pieza dental.

Los investigadores han demostrado en este nuevo estudio que se pueden crear este tipo de materiales con una precisión y orden sin precedentes. Tales materiales tienen el aspecto del esmalte dentario y se comportan en el resto de sus propiedades como tal.

Este material podría ser usado en una gran variedad de problemas dentales tanto en la prevención como tratamiento de piezas ya afectadas por la pérdida del esmalte.

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Avanzan en una nanomedicina para la eliminación selectiva de las células madre tumorales

De izquierda a derecha: Antonio Villaverde, Esther Vázquez, Ramon Mangues y Manuel Rodríguez (CEO de Nanoligent)

Investigadores del Instituto de Biotecnología y Biomedicina de la UAB y el Instituto de Recerca Sant Pau han lanzado recientemente una nueva spin-off, Nanoligent, con el objetivo de crear el primer fármaco diseñado para eliminar las células madre metastásicas. Su tecnología está basada en varias patentes con cotitularidad del CIBER-BBN.

El equipo liderado por Esther Vázquez y Antoni Villaverde (CIBER-BBN/UAB) y Ramon Mangues (CIBER-BBN/ Hospital Sant Pau), ha desarrollado una nanomedicina para el tratamiento de las metástasis mediante la eliminación selectiva de las células madre tumorales. Se trata de un sistema basado en nanopartículas que transportan un fármaco quimioterapéutico y lo liberan en las células cancerosas.

Gracias a invenciones previas, los investigadores ya han creado un prototipo del fármaco y han realizado ensayos in vivo en modelos animales de cáncer colorrectal, que han demostrado su eficacia, biodistribución y baja toxicidad. Ahora, con el fin de impulsar el desarrollo del fármaco hacia la clínica, han creado la spin-off Nanoligent, dirigida por Manuel Rodríguez, profesional con experiencia en el campo de la inversión y la creación y crecimiento de compañías biotecnológicas.

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Un sensor que se podrá tragar para detectar enfermedades digestivas

El sensor es cilíndrico y mide 3,8 centímetros de longitud. Se ha probado en cerdos y ahora los investigadores están trabajando en la reducción del tamaño para su futuro uso en humanos. / Lillie Paquette / MIT

Investigadores del MIT han desarrollado un dispositivo equipado con bacterias modificadas genéticamente que se ingiere y es capaz de rastrear hemorragias en el estómago y otros problemas gastrointestinales en zonas de difícil acceso. El prototipo, que ha sido probado en cerdos, permite ver los resultados en un teléfono móvil en tiempo real.

 

 

Un dispositivo que se puede tragar podrá detectar la presencia de moléculas responsables de enfermedades del aparato digestivo en zonas a las que es difícil llegar con los sistemas de diagnóstico actuales. El prototipo ha sido desarrollado por investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT) y sus resultados han sido presentados en el último número de la revista Science.

Los autores han ensayado en cerdos este sensor, que tiene forma de cilindro y mide 3,8 centímetros de longitud. Ahora están trabajando para reducir el tamaño para las futuras pruebas con humanos.

Según explica, Phillip Nadeau, uno de los autores, “el nuevo sistema está equipado con bacterias modificadas genéticamente con objeto de diagnosticar hemorragias en el estómago y otros problemas gastrointestinales”.

En el desarrollo se ha realizado un enfoque de ‘bacteria en un chip’. Este concepto combina sensores hechos de células vivas con componentes electrónicos de muy baja potencia, que convierte la respuesta bacteriana en una señal inalámbrica que se puede leer en un teléfono inteligente en tiempo real.

 

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Artículo referenciado:  Mark Mimee, Phillip Nadeau Anantha P. Chandrakasa et al. “An ingestible bacterial-electronic system to monitor gastrointestinal health” Science (24 de mayo, 2018) http://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aas9315

El ICN2 lidera el proyecto Braincom para desarrollar chips de grafeno a la medida del cerebro

Captura del video via Reuters video

José Garrido, jefe del Grupo del ICN2 (Institut Català de Nanociència y Nanotecnologia) de Dispositivos y Materiales Eléctricos Avanzados, es el máximo responsable del proyecto BrainCom: “una iniciativa europea cuyo objetivo es desarrollar sensores que sean capaces de detectar actividad eléctrica de un área amplia del cerebro” para “ofrecer a pacientes que tienen una problemática muy acentuada en el lenguaje un canal de comunicación mucho más avanzado del que existe actualmente”.

BrainCom es un proyecto europeo financiado por el programa Horizon 2020 que trabaja en soluciones para pacientes con problemas de comunicación. El coordinador del proyecto y jefe de grupo del ICN José A. Garrido habló para “El País” sobre el potencial del grafeno para brindar un nuevo nivel de sofisticación a las interfaces cerebro-computadora.

BrainCom es un proyecto de investigación europeo colaborativo liderado por ICN2 para impulsar el desarrollo de interfaces neuronales capaces de decodificar la actividad cerebral en origen. Propone un nuevo enfoque radical para interpretar señales del cerebro basadas en el uso de nanomateriales como el grafeno. El objetivo es implantes flexibles y ultra delgados con la capacidad de procesar datos en volúmenes sin precedentes, algo que es especialmente esencial para lograr una interacción significativa con los complejos centros del habla del cerebro.

En el video, aunque reconocen que las barreras regulatorias y sociales para el uso en humanos siguen siendo altas, el profesor ICREA José A. Garrido insinúa que el uso de dichos implantes basados ​​en grafeno en neurociencia, investigación cerebral e incluso cerebro la cirugía puede estar a tan solo cinco años de distancia.

Para ver el video o leer la noticia completa pincha en la web del ICN2:  BrainCom’s next generation of brain implants to restore speech in an El País-Vodafone video

Fuente original: El País, “chips de grafeno del tamaño de un cerebro” (en español)