Nanocápsulas com uma carga química penetraram no núcleo de uma célula viva

Nanocápsulas com uma carga química penetraram no núcleo de uma célula viva
Nanocápsulas com uma carga química penetraram no núcleo de uma célula viva
Anonim

Os biólogos desenvolveram e testaram com sucesso um sistema que transporta as substâncias necessárias para o núcleo da célula. Os cientistas planejam usar esquemas semelhantes para a distribuição direcionada de medicamentos.

A conquista é descrita em artigo científico publicado na revista PNAS.

O núcleo da célula protege seu DNA de processos químicos violentos no citoplasma. Nem todas as substâncias podem entrar nesta cidadela de nossa informação hereditária.

A membrana (parede) do núcleo possui um sistema de entradas e saídas denominado poros nucleares. Esse nome não deve ser enganoso: neste caso, os poros não são literalmente buracos.

O poro nuclear é um complexo de moléculas de proteína que transporta as substâncias necessárias para o núcleo e vice-versa. Para entrar no Santo dos Santos, uma molécula ou partícula deve ter uma etiqueta química especial. Corpos que não possuem essa "passagem de vedação" não passam pelos poros. As únicas exceções são objetos muito pequenos (menos de cinco nanômetros), que os "guardas" simplesmente não conseguem pegar.

Alguns vírus evoluíram para enganar esse sistema de controle, imitando um tíquete de entrada de produto químico. Os cientistas usam o mesmo truque para criar objetos em nanoescala que penetram no núcleo.

Vários grupos científicos fizeram experiências com nanopartículas de ouro, óxido de silício e outras substâncias. Essa nanopartícula é como uma bala de canhão primitiva: apenas um pedaço sólido de metal ou outro material.

Desta vez, os pesquisadores se propuseram uma tarefa mais difícil: criar cápsulas que armazenassem a substância desejada e a liberassem na chegada ao local. Continuando a analogia da artilharia, podemos compará-los com os projéteis modernos: uma carga está escondida sob um projétil fino, apenas não explosivos, mas medicamentos.

O invólucro da cápsula consistia em polímeros biocompatíveis, que foram quimicamente marcados para permitir sua entrada no núcleo. Nesse sentido, os autores os chamam de polimerssomas (do grego "soma" - corpo).

"Esses polimerssomas, com cerca de 60 nanômetros de tamanho, são colocados em um invólucro de polímero flexível que imita membranas naturais", diz a co-autora Cornelia Palivan, da Universidade de Basel.

O cientista lembra que as membranas poliméricas são mais estáveis e funcionais do que as lipídicas, que circundam as pequenas organelas da célula - as vesículas.

Vários corantes foram usados como enchimento químico dos grânulos. No futuro, as drogas devem ocupar seu lugar.

Os biólogos testaram sua ideia em cultura de células HeLa. Lembre-se de que esta é uma linha de células de câncer humano que começou em 1951 com uma única célula retirada de um paciente. As células cancerosas eucarióticas, ao contrário das normais, não têm limitação no número de divisões: um "descendente" arbitrariamente distante de tal célula pode se dividir novamente. Portanto, HeLa tem servido como material experimental para uma ampla variedade de estudos que requerem células humanas há sete décadas.

Experimentos mostraram que os corantes contidos nas cápsulas realmente se acumulavam no núcleo da célula. Os cientistas confirmaram isso usando vários métodos microscópicos.

Os pesquisadores também lançaram um lote de cápsulas que não possuem um "passe" químico. As substâncias carregadas neles não entraram no núcleo. Isso prova que o sistema funciona exatamente como os desenvolvedores pretendiam.

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