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Se abre el camino para las nanomáquinas de ADN: el siguiente paso en la lucha contra el cáncer

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La ciencia se ha centrado en gran medida en crear máquinas visibles a nuestros ojos.

Hoy, la investigación en nanomáquinas de ADN está en auge gracias al inmenso potencial que el campo tiene para la sociedad humana.

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La tecnología se enfoca en construir máquinas del tamaño de ADN capaces de hacer cosas que son imposibles con las máquinas normales a las que estamos acostumbrados.

Por ejemplo, los investigadores han logrado crear nanomáquinas de ADN que son capaces de combatir el cáncer a nivel celular.

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Últimas nanomáquinas

El ADN se construye esencialmente a partir de un alfabeto de solo cuatro ácidos nucleicos.

Sin embargo, esta simplicidad no ha impedido que se convierta en la base de toda la vida en la Tierra.

Cuando los científicos descubrieron que las secuencias de ADN podían usarse para formar circuitos lógicos para desarrollar aplicaciones nanoelectrónicas, creció el interés en el campo de las nanomáquinas de ADN.

Como tal, la tecnología se ha convertido en la base de una nueva clase de robots, que pueden funcionar a nanoescala, varias veces más pequeños que las bacterias.

La construcción de nanomáquinas de ADN implica dos áreas críticas, diseño y movimiento.

Cuando se trata de diseño, muchos científicos han adoptado una técnica llamada ADN origami.

“[Es] similar al arte o técnica tradicional japonesa de doblar papel en formas decorativas o representativas, que es utilizada por los investigadores de nanotecnología para plegar las hebras de ADN en algo parecido a un tablero de clavijas programable en el que se pueden unir diferentes nanocomponentes”,

según Nanowerk.

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Cuando se trata de diseño, muchos científicos han adoptado una técnica llamada ADN origami. (Imagen: vía pixabay / CC0 1.0)

Origami

El origami de ADN permite a los investigadores desarrollar nanomáquinas de ADN complejas mediante la combinación de múltiples formas básicas.

Los científicos han logrado usar la técnica de diseño para construir estructuras a escala de orgánulos y virus.

Actualmente, el origami de ADN permite la creación de nanoestructuras con patrones y formas arbitrarios en una escala inferior a 100 nanómetros.

En cuanto al movimiento de las nanomáquinas de ADN, los investigadores han desarrollado un sistema de control magnético para mover a estos nanobots a altas velocidades sin sacrificar la precisión.

En la Universidad Estatal de Ohio, Carlos Castro, Ratnasingham Sooryakumar y sus colegas han creado un sistema que reduce el tiempo de respuesta de las nanomáquinas de ADN de varios minutos a menos de un segundo.

“Habíamos descubierto una forma de aprovechar el poder de las fuerzas magnéticas para sondear el mundo microscópico, un mundo oculto de complejidad asombrosa… pero queríamos hacer la transición del micromundo al nanomundo.

Esto llevó a la colaboración con el Dr. Castro. Los desafíos eran reducir mil veces la funcionalidad de nuestras partículas, acoplarlas a ubicaciones precisas en las partes móviles de las máquinas e incorporar moléculas fluorescentes como balizas para monitorear las máquinas a medida que se movían”,

dijo Ratnasingham Sooryakumar, profesor de física. en una declaración (OSU).

Tratando el cáncer

Un equipo de científicos de la Universidad ITMO en Rusia, junto con otros colegas internacionales, ha propuesto el uso de nanomáquinas de ADN para curar el cáncer.

La idea es interactuar con el ARN objetivo y luego unirlos, desplegarlos y escindirlos.

La prueba de las nanomáquinas ha dado resultados positivos ya que el ARN dirigido se degradó con un alto nivel de eficiencia.

Los investigadores también descubrieron que las nanomáquinas de ADN son capaces de inhibir el crecimiento de células malignas.

(Image via pixabay / CC0 1.0)
Un equipo de científicos de la Universidad ITMO en Rusia, ha propuesto el uso de nanomáquinas de ADN para curar el cáncer. (Imagen: vía pixabay / CC0 1.0)

“Los agentes de terapia génica existentes tienen como objetivo suprimir la expresión de marcadores oncológicos.

En la investigación en cuestión, los científicos se centraron en el ARN mensajero de los genes vitales, y el marcador oncológico se utilizó como activador.

Esto hace posible aplicar la nanomáquina de ADN en el tratamiento de cualquier tipo de cáncer mediante el uso de nuevos marcadores de ADN para activar la descomposición de moléculas específicas”,

según Eurekalert.

Los científicos esperan que sus nanomáquinas de ADN puedan algún día hacer que el tratamiento de las enfermedades oncológicas sea más efectivo.

Por ahora, el equipo se está enfocando en mejorar la tecnología y en estudiar la estabilidad de las máquinas de ADN en las células.

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