Los científicos de UNSW Sydney han desarrollado una forma de controlar la forma de las moléculas de polímero para que se autoensamblen en nanopartículas no esféricas, un avance que podría mejorar la administración de medicamentos tóxicos a los tumores.
«Muy poco en la naturaleza es perfectamente esférico», dice el autor principal del estudio, el profesor Pall Thordarson, de la Facultad de Química de la UNSW.
«La mayoría de las estructuras biológicas como células, bacterias y virus vienen en una variedad de formas, incluidos tubos, varillas y esferas aplastadas o elipsoides. Pero ha resultado muy difícil para los científicos sintetizar partículas que no son perfectamente redondas.
«Nuestro avance significa que, de manera predecible, podemos fabricar polímeros inteligentes que cambian de forma según las diferentes condiciones que los rodean para formar pequeñas estructuras elipsoidales o tubulares que pueden encapsular fármacos.
«Tenemos evidencia preliminar de que estas nanopartículas de plástico de forma más natural ingresan a las células tumorales más fácilmente que las esféricas», dice.
El estudio se publica en la revista Comunicaciones de la naturaleza.
El proyecto de la UNSW es una colaboración conjunta entre el profesor Thordarson y la profesora de Scientia Martina Stenzel, quienes son co-supervisores del primer autor del estudio, el candidato a doctorado de la UNSW, Chin Ken Wong. El equipo también incluye a Alexander Mason.
Los científicos trabajaron con moléculas de polímero que contienen una parte soluble en agua y una parte no soluble en agua, y que se autoensamblan en estructuras redondas y huecas, conocidas como polimersomas, en solución.
Los polimerosomas están emergiendo como nuevas y poderosas herramientas para administrar medicamentos en la parte deseada del cuerpo, debido a su alta estabilidad, versatilidad química y la facilidad con la que se pueden alterar las moléculas en su superficie.
Sin embargo, todo su potencial se ha visto obstaculizado por la dificultad de controlar su forma.
El nuevo diseño químico del equipo de la UNSW consiste en agregar un grupo de polímero de perileno no soluble en agua a la membrana del polimerosoma. Luego, la forma y el tamaño del polimerosoma se pueden ajustar cambiando la cantidad de agua en el solvente.
«Es una solución sencilla pero elegante que creemos que tiene un gran potencial para hacer una amplia gama de estructuras poliméricas complejas inspiradas en la naturaleza», dice el profesor Stenzel.
El equipo utilizó microscopía electrónica de transmisión criogénica, la técnica por la que se otorgó el premio Nobel de Química 2017, para determinar cómo se empaquetaron las moléculas de polímero en solución.
