Investigadores de la Universidad de Sydney han establecido un método para identificar nanopartículas individuales liberadas por células humanas, abriendo el camino para que se conviertan en herramientas de diagnóstico en la detección temprana de cánceres, demencia y enfermedad renal.
Las partículas, conocidas como vesículas extracelulares o EV, son liberadas rutinariamente por las células y juegan un papel central en la comunicación celular, compartiendo información vital como el ADN, el ARN y las proteínas.
"Esto realmente está a la vanguardia de nuestro conocimiento del desarrollo celular", dijo el profesor asociado Wojciech Chrzanowski, coautor de un nuevo artículo sobre EV publicado en la Royal Society of Chemistry's Horizontes a nanoescala .
"los EV no solo se pueden usar para identificar patologías celulares, sino que, debido a que contienen información esencial sobre el desarrollo celular, podríamos diseñarlos con fines de reparación de tejidos"
El profesor asociado Chrzanowski del Instituto Nano de la Universidad de Sydney y la Facultad de Farmacia dijo que la capacidad de identificar EV individuales proporcionará biomarcadores para diversas enfermedades como cánceres, enfermedades cardiovasculares, renales y hepáticas, así como demencia y esclerosis múltiple.
Dijo que también permitirá a los científicos diseñar EV para su uso en la regeneración de tejidos y ayudará a comenzar un nuevo capítulo en terapias con células madre y medicina regenerativa.
"El cuerpo humano dirige naturalmente los VE desde las células madre al tejido dañado para ayudar en su reparación. Al aprovechar este conocimiento, podríamos crear una nueva generación de terapias celulares", dijo el profesor asociado Chrzanowski, líder de la industria para la saludy medicina en Sydney Nano.
Por lo tanto, comprender la naturaleza particular de los EV es esencial para desarrollar su aplicación para el diagnóstico y la terapéutica. Por ejemplo, las células cancerosas en etapa temprana liberan EV que indican la presencia de tejido maligno en el cuerpo.
El estudio de las vesículas extracelulares es un campo relativamente nuevo. Es solo en la última década que se sabe que las células se comunican y transfieren información molecular y genética mediante EV.
El potencial completo para aprovechar este conocimiento para uso biomédico se ha visto obstaculizado debido a las dificultades para establecer la naturaleza heterogénea de las poblaciones EV. Hasta ahora, solo se han analizado como poblaciones a gran escala con sensibilidad insuficiente.
La autora principal del artículo, la candidata doctoral Sally Yunsun Kim, dijo: "Para desbloquear el verdadero potencial de los vehículos eléctricos, lo que se necesita es un nuevo enfoque para definir inequívocamente las diferencias a nanoescala en un solo nivel de vehículos eléctricos, y eso es lo que tenemoshecho."
Esto se debe a que es la naturaleza individual de los VE liberados por las células, afectados por la morfología celular, la genética y el medio ambiente, lo que les otorga su agencia en la reparación de tejidos humanos.
La Sra. Kim, profesora asociada Chrzanowski y su equipo han desarrollado una forma de identificar nanoestructuras EV individuales, a través del examen de células madre placentarias humanas proporcionadas por el coautor Dr. Bill Kalionis del Royal Women's Hospital en Melbourne.
en el Horizontes a nanoescala en papel, el equipo detalla un nuevo método para identificar la composición a nanoescala de los EV mediante la "espectroscopía infrarroja con microscopio de fuerza atómica mejorada por resonancia" AFM-IR
Esto implica aislar EVs singulares, agitándolos térmicamente y luego leyendo la señal particular o 'huella digital' de esta actividad térmica usando un detector de 20 nanómetros de ancho.
La Sra. Kim dijo: "Podemos hacer esto usando pequeñas cantidades de material humano, como muestras de sangre u orina. Cuando las células crean EV se extienden por todo el cuerpo".
El profesor asociado Chrzanowski dijo que esta capacidad para determinar la naturaleza particular de los VE también permitirá a los científicos continuar la investigación fundamental sobre cómo y por qué las células crean los VE.
"Este es un campo nuevo y emocionante para la investigación biomédica. Y Australia está desempeñando un papel de liderazgo en esta área", dijo el profesor asociado Chrzanowski, quien es organizador conjunto de una conferencia internacional sobre vesículas extracelulares que tendrá lugar en Sydney enNoviembre.
"Las mejores personas del mundo estarán aquí compartiendo sus conocimientos en un campo con tanta promesa de tratamientos biomédicos", dijo.
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Materiales proporcionado por Universidad de Sydney . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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