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Un nanovehículo para liberar fármacos en células dañadas

La figura muestra dos vistas, frontal y lateral, de la imagen obtenida por TAC de los pulmones de un ratón con fibrosis (zonas grises) antes y después de ser tratado con nanoterapia dirigida a las células senescentes. / G Garaulet i F Mulero, CNIO

Investigadores del IRB han diseñado un encapsulamiento para fármacos que se dirige selectivamente a células senescentes o que han perdido la capacidad de dividirse. El estudio establece oportunidades terapéuticas para eliminar estas células en múltiples enfermedades, como la fibrosis pulmonar o el cáncer.

En un estudio publicado en EMBO Molecular Medicine presentan una prueba de principio de un método de encapsulación que permite administrar medicamentos de manera preferente en tejidos que contienen células senescentes. Los investigadores del IRB Barcelona, junto con el equipo de Ramón Martínez-Máñez de la Universidad Politécnica de Valencia y el CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), han aprovechado una característica específica de las células senescentes para diseñar un vehículo que se dirija especialmente hacia ellas.

Han demostrado su eficacia en células in vitro y en dos modelos experimentales de ratón, uno de fibrosis pulmonar y otro de cáncer. Estas enfermedades se caracterizan por una elevada presencia de células dañadas, en especial los cánceres tratados con quimioterapia.

“Este nanovehículo puede abrir nuevas oportunidades terapéuticas para enfermedades graves, como la fibrosis pulmonar o para eliminar la senescencia generada por los tratamientos quimioterapéuticos contra el cáncer”, señala Manuel Serrano. Otra derivada del trabajo es que las cápsulas podrían usarse como pruebas diagnósticas de senescencia dado que el nanovehículo puede llevar un compuesto fluorescente o trazador.

Esta investigación, llevada a cabo con la Universidad Politécnica de Valencia, el CNIO, la Universidad de Cambridge, el CIBER-BBN y la empresa Pfizer en Estados Unidos, es un paso más para eliminar células senescentes, un objetivo de gran interés terapéutico para muchas empresas farmacéuticas.

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Referencia bibliográfica: Daniel Muñoz‐Espín, Miguel Rovira, Irene Galiana, Cristina Giménez, Beatriz Lozano‐Torres, Marta Paez‐Ribes, Susana Llanos, Selim Chaib, Maribel Muñoz‐Martín, Alvaro C Ucero, Guillermo Garaulet, Francisca Mulero, Stephen G Dann, Todd VanArsdale, David J Shields, Andrea Bernardos, José Ramón Murguía, Ramón Martínez‐Máñez, Manuel Serrano. ‘A versatile drug delivery system targeting senescent cells’. EMBO Molecular Medicine (2018) DOI 10.15252/emmm.201809355

 

Un nuevo material permite el diagnóstico rápido de infecciones producidas por ‘Candida albicans’

Elena Aznar, Ángela Ribes y Ramón Martínez Máñez

Investigadores del CIBER-BBN y la Universitat Politècnica de València, en colaboración con el Hospital Universitari i Politècnic La Fe, la Universitat Rovira i Virgili, han desarrollado un nuevo material que permite detectar de forma rápida y con una alta sensibilidad infecciones provocadas por Candida albicans, un tipo de hongo que puede encontrarse en diferentes fluidos bilógicos, provocando infecciones oportunistas como la Candidemia o la Candidiasis Invasora.

Actualmente, estas infecciones se diagnostican mediante cultivo del líquido biológico a estudiar y posterior identificación de levadura aislada mediante diferentes técnicas microbiológicas cuyos resultados pueden tardar entre 3 y 4 días. Mientras, con este nuevo material y método –patentados por la UPV, el CIBER, el Hospital La Fe y la URV- el tiempo de diagnóstico se reduce a tan solo 30 minutos. Nuestro trabajo facilita el diagnóstico y toma de decisiones médicas, mediante el empleo de una potente y rápida herramienta de detección de la infección”, destaca Ramón Martínez Máñez, director científico del CIBER-BBN y director del Instituto IDM en la UPV.

Films nanoporosos con puertas moleculares

El material desarrollado por los investigadores del CIBER-BBN en el Instituto Interuniversitario de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM) consiste en films de alúmina nanoporosa que incorporan “puertas moleculares” basadas en oligonucleótidos. “Están constituidas por un soporte inorgánico poroso que se carga con un colorante y por hebras simples de ADN. Estas hebras van ancladas a la superficie del soporte y actúan como “puertas moleculares” que inhiben la liberación del indicador”, explica Ramón Martínez Máñez.

El material diagnóstico se encuentra ahora en fase de validación clínica, gracias a la financiación conseguida mediante el proyecto CANDI-GATE concedido por la Universitat Politècnica de Valencia y el Instituto de Investigación Sanitaria La Fe y liderado por M. Angeles Tormo y Elena Aznar y mediante el proyecto de valorización CANDI-EYE concedido por el CIBER-BBN y liderado por Elena Aznar.

“Este trabajo, al poder detectar tan rápidamente la patología, supone un paso muy importante en el diagnóstico de pacientes con candidiasis; concluye M. Ángeles Tormo del IIS La Fe.

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Referencia de la patente: “Material poroso para la detección de Candida albicans, método de diagnóstico que lo utiliza y método de preparación del mismo”. Solicitud de patente española P201731069 presentada el 5 de septiembre de 2017.

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

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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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)

Oferta de trabajo: Varias posiciones disponibles en CIC biomaGUNE

Research Professor in Biomaterials for Regenerative Medicine

The Center for Cooperative Research in Biomaterials, CIC biomaGUNE, together with IKERBASQUE invites applications for one position of Research Professor in BIOMATERIALS FOR REGENERATIVE MEDICINE.

We are looking for candidates with strong experience in the broad field of Biomaterials for Regenerative Medicine. Experience in therapeutic nanostructures, artificial cell matrices, bioprinting and cell therapies will be highly valued.

The successful candidate must have an established record of excellence in research in this area and is expected to develop internationally recognized, externally funded research programs that complement or extend the strengths of CIC biomaGUNE, build internal and external collaborations, generate technology transfer and mentor graduate students and postdocs.

Candidates should provide a Cover Letter, Curriculum Vitae, detailed description of research interests and contact information of three references. Only researchers with a strong record of research and extensive group leading experience will be considered. Women candidates are particularly welcome.

All applicants are invited to submit detailed curriculum vitae to rrhh@cicbiomagune.es indicating reference 321 Regenerative Biomaterials Research Professor.

The deadline for application is July 15, 2018.


PhD Position in Biohybrid Photocatalysts

A PhD position is available as a collaborative project between the groups Aitziber L. Cortajarena (Biomolecular Nanotechnology Lab at CIC biomaGUNE) and Luca Salassa (Inorganic Photochemistry Lab at DIPC). This project aims at developing hybrid structures for bioorthogonal drug photoactivation and photocatalysis.

Candidates should have a Master degree in Chemistry, Biochemistry or a related discipline. Candidates that are in the process of their Master thesis defense in the next 3 months will also be considered.

Previous experience in protein chemistry, protein engineering, molecular biology, organic chemistry, photochemistry, bioconjugation and/or biophysics would be highly valuable but not mandatory. The candidate is expected to work in a multidisciplinary and an international environment. Good interpersonal skills as well as written and oral communication skills in English are required.

More information in this link.


Joint PhD fellowship in Molecular and Functional Biomarkers of Pulmonary Vascular diseases

The research will be conducted by Jesus Ruiz-Cabello group at CIC biomaGUNE (San Sebastian-Donostia) and Edurne Berra’s group at CIC bioGUNE (Bilbao). This position requires availability to move between both institutions. Although both cities are at a distance of 100km, public transport connect them easily. The student will be enrolled in a PhD program at the University of the Basque Country as the degree awarding institution.

Requirements: a Master degree in biology, biochemistry or related discipline, and be fluent in English. This project requires solid background knowledge in analytical chemistry, work with live animals and interested in biostatistics and modelling of biological systems.

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Platform Manager in Surface Analysis and Nanofabrication

We are seeking an outstanding applicant with a background in physics, chemistry or engineering to run and maintain the Center’s surface analysis and nanofabrication facility. We are looking for a dedicated, responsible, creative individual to join an eclectic international team of scientists with research interests in the areas soft interfaces, biosensors, biomaterials, bio- and nano-technology and colloid chemistry. The successful candidate will maintain CIC biomaGUNE’s X-ray photoelectron spectroscopy, magnetron sputtering, and thermal evaporation instruments, train users, collaborate with researchers and perform service measurements.

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2 PhD POSITIONS AVAILABLE IN A PROJECT ON NANOPLASMONICS AND SERS DETECTION

Applications are invited for the following PhD studentships to work on an ERC Advanced Grant. The research, which will be carried out at the Bionanoplasmonics Laboratory, CIC biomaGUNE (San Sebastián, Spain) , under the supervision of Prof. Luis M. Liz-Marzán CIC biomaGUNE, aims at the application of surface enhanced Raman scattering for the real-time monitoring of tumor growth within purposely devised scaffolds. Within this project, two PhD positions are available, to carry out research on the following topics: i. Fabrication of hybrid plasmonic scaffolds for 3D cell culture; ii. Interaction of nanoparticles with cells and tissues

A Bachelor or Masters degree in a relevant area of Chemistry, Physics, Biology, Biochemistry or Materials Science is required and experience in the fields of nanomaterials and/or biotechnology is highly desirable.

The deadline for application is July 15, 2018.

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