Nuevas nanovesículas fluorescentes para detección intracelular de biomarcadores

Un nuevo trabajo de investigadoras del CIBER-BBN en el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona ICMAB-CSIC, junto a un equipo de la Universidad de Roma Tor Vergata, presenta unas nuevas nanovesículas capaces de atravesar barreras biológicas como las membranas celulares, manteniendo su capacidad sensora, lo que las convierte en sondas atractivas para la detección intracelular de biomarcadores.

Representación esquemática de las nanovesículas QS injertadas con ADN. (Foto: ICMAB)

«El desarrollo de sondas capaces de detectar el entorno biológico y señalar la presencia de una molécula diana específica es un desafío con relevancia en una variedad de aplicaciones biomédicas, desde la administración de fármacos hasta herramientas de diagnóstico» apunta Mariana Köber, una de las responsables de la investigación junto a Nora Ventosa y Alessandro Porchetta de la Universidad de Roma Tor Vergata.

En este trabajo, que se ha publicado en Advanced Functional Materials, se presenta el diseño de nanovesículas fluorescentes funcionalizadas con ADN biomimético capaces de traducir su unión con una molécula diana en una salida óptica, a través de un cambio en la transferencia de energía de resonancia de Förster (FRET) y la emisión fluorescente. Estas nanovesículas Quatsomes (QS) son una clase emergente de vesículas unilamelares pequeñas altamente estables de ≈50–100 nm de diámetro, formadas por el autoensamblaje de tensioactivos iónicos y esteroles en medios acuosos. Su alta estabilidad, también en los fluidos corporales,la unilaminaridad y la homogeneidad de partícula a partícula los convierten en un material blando atractivo para aplicaciones de detección. «Las nanovesículas QS se cargan con sondas fluorescentes basadas en ácidos nucleicos anfifílicos para producir nanovesículas activas FRET programables que funcionan como transductores de señales altamente sensibles» explican.

Las investigadoras del CIBER-BBN han participado en la caracterización de las propiedades fotofísicas de estas nanovesículas y se ha demostrado la detección altamente selectiva de microARNs clínicamente relevantes con sensibilidad en el rango nanomolar. Esta producción de las nanovesículas y su caracterización fisicoquímica se ha llevado a cabo gracias a los servicios de la ICTS NANBIOSIS, a través de la Unidad de Procesamiento y Nanoestructuración de Biomateriales del ICMAB-CSIC.

Según las autoras la estrategia propuesta podría adaptarse fácilmente a la detección de diferentes biomarcadores: «esperamos lograr una plataforma de bioimagen para la detección de una amplia gama de ácidos nucleicos y otras moléculas clínicamente relevantes en fluidos corporales o directamente en las células, gracias a la capacidad de los Quatsomes para administración intracelular».

Artículo de referencia: Marianna Rossetti, Lorenzo Stella, Judit Morlà-Folch, Sara Bobone, Ariadna Boloix, Lorena Baranda, Danila Moscone, Mònica Roldán, Jaume Veciana, Miguel F. Segura, Mariana Köber … Engineering DNA-Grafted Quatsomes as Stable Nucleic Acid-Responsive Fluorescent Nanovesicleshttps://doi.org/10.1002/adfm.202103511

Fuentes: CIBER-BBN, ICMAB, Nanobiosis

Imagen destacada: Penetrabilidad celular de los quatsomas injertados con ADN (ICMAB).