La nanotecnología permite desvelar aspectos del desarrollo de las enfermedades
El proyecto Nanosmarts («Biosensores inteligentes no dimensionales para la detección de células tumorales e intermediarios amiloides citotóxicos») intenta desarrollar herramientas mejoradas para el diagnóstico de tumores y el estudio de las enfermedades neurodegenerativas. En primer término, el trabajo del proyecto se ha centrado en el empleo de nanopartículas (NP) de silíceo como sondas fluorescentes. Sin embargo, las limitaciones que presentan estas partículas han hecho que el equipo se decante por el empleo de puntos cuánticos (QD). Estos materiales son semiconductores y poseen propiedades fluorescentes más adecuadas. Varios de los métodos puestos en marcha para optimizar las NP resultaron aptos para controlar el número de sitios de unión y producir QD monoaminos. Estos últimos se emplearon para el marcaje del receptor del factor de crecimiento epidérmico, cuya sobreexpresión en varios tipos de cáncer humano lo convierte en una importante diana terapéutica. En segundo término, los investigadores se centraron en el empleo de biosensores fluorescentes de banda de emisión dual para analizar la conformación proteica en casos como la enfermedad de Parkinson (EP). Esta enfermedad se caracteriza por la aparición de agregados proteicos, compuestos fundamentalmente por alfa-sinucleína (AS), en las neuronas del mesencéfalo. El proyecto Nanosmarts ha creado sondas de transferencia de protones de emisión dual en estado excitado que resultan sensibles a las condiciones del entorno. Estas sondas se emplearon para el marcaje de la AS, con dos finalidades. La primera consistió en analizar qué factores afectan a la unión de la AS a las membranas. Los resultados mostraron que la AS se une a membranas con carga negativa de forma mucho más fuerte y rápida. Estos descubrimientos aportan información nueva acerca de la relación entre las propiedades físicas de las membranas y la efectividad de la unión de la AS a las mismas, así como de los sitios donde se produce esta unión. Esto permitirá estudiar en detalle el papel de esta proteína en el desarrollo de la EP. El segundo objetivo consistió en la monitorización sistemática de la agregación de la AS. Los investigadores descubrieron una familia de intermediarios de la formación de agregados de AS a los que denominaron «acunas». Tras definir la identidad estructural de los acunas, el proyecto Nanosmarts planteó que sus características únicas podrían favorecer las interacciones con otras proteínas y estructuras. De esta forma se generarían las especies tóxicas que, en última instancia, causan la disfunción y el debilitamiento de las neuronas.
