Biorrobots intracorporales para transportar fármacos a células

Usando bacterias de una subcepa de E. coli MG 1655 y nanoeritrosomas, que son pequeñas estructuras hechas a partir de glóbulos rojos de la sangre, unos investigadores han creado biorrobots cuyo tamaño está en la escala del micrómetro y que son capaces de nadar por el interior del cuerpo y liberar fármacos justo en los puntos ocupados por tumores o realizar otras tareas de transporte.

El trabajo es obra del equipo de Oncay Yasa, Yunus Alapan y Mukrime Birgul Akolpoglu del Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes en Alemania, Nicole Buss de la Universidad de Stuttgart en Alemania y Metin Sitti de la Universidad Koç de Estambul en Turquía.

La tendencia innata a detectar características de su entorno que tiene la bacteria incorporada al biorrobot hace que este nade hacia ciertas señales químicas, pero también es posible guiarlo por control remoto usando señales magnéticas o sonoras.

Para tener éxito, estos diminutos robots biológicos deben estar hechos de materiales que no susciten la respuesta inmunitaria del cuerpo. También tienen que ser capaces de nadar rápidamente a través de medios viscosos y penetrar en las células de los tejidos para liberar allí su carga.

Los biorrobots fueron preparados a partir de bacterias de una subcepa de E. coli y nanoeritrosomas de glóbulos rojos. (Foto: cortesía de los investigadores)

Los nanoeritrosomas son nanovesículas derivadas de los glóbulos rojos. Se las obtiene vaciando el interior de dichas células pero manteniendo sus membranas y filtrándolas hasta la escala nanométrica. Estos diminutos contenedores se adhieren a la membrana bacteriana utilizando un poderoso enlace biológico no covalente entre la biotina y la estreptavidina. Este proceso preserva dos importantes proteínas: TER119, necesaria para unir los nanoeritrosomas, y CD47 para prevenir la absorción por los macrófagos.

La bacteria E. coli modificada sirve como bioactuador que realiza el trabajo mecánico de propulsión a través del cuerpo. Opera como un motor molecular mediante el uso de la rotación flagelar.

En los experimentos, estos biorrobots consiguieron liberar su cargamento en los puntos de destino más deprisa que con otros procedimientos, y encontraron una oposición inmunitaria mucho menor. (Fuente: NCYT Amazings)