Olvídate por un momento de la clásica imagen de un robot. No más brazos, engranajes y circuitos metálicos. El futuro de la microrobótica se construye con la fuerza del ADN. Este es el punto de partida de nanogripper, una estructura programable de ácidos nucleicos que se autoensambla en una “mano en miniatura” completa con cuatro dedos y una palma. Un "origami molecular", pero con un propósito muy concreto: agarrar virus letales como el SARS-CoV-2 y bloquearlos antes de que infecten las células; o administrar medicamentos con ultraprecisión mediante el reconocimiento de marcadores específicos en los tumores. Veamos juntos cómo funciona este desarrollo de ingeniería a nanoescala y por qué puede revolucionar la medicina del futuro.
NanoGripper, una mano (muy) miniatura hecha de ADN
¿Conoces el juego de origami? Aquí, imagina poder doblar una única molécula de ADN muy larga para obtener una forma 3D programable. Esto es exactamente lo que hicieron los investigadores de la Universidad de Illinois dirigidos por el profesor. Xing Wang. Enlazo la investigación aquí., muy interesante, publicado en Science Robotics.
El resultado es el nanogripper: una estructura de unos pocos nanómetros millonésimas de milímetro de tamaño que se asemeja a una mano con cuatro dedos articulados y una palma. El “secreto” reside en el diseño del ADN, que se pliega hacia adelante y hacia atrás como una página de un libro para crear tanto la parte estática como la móvil, en un solo paso.
Atrapar virus con tus propias manos
Ok, pero ¿qué sentido tiene una "mano" tan pequeña? Sencillo: anuncio agarrar virus, tal como lo haría tu mano con un objeto. De hecho, los dedos del NanoGripper contienen secuencias de ADN específicas llamadas aptámeros, programado para unirse como velcro molecular a objetivos específicos. En el caso del coronavirus SARS-CoV-2, estos "velcros" reconocen la proteína espiga, esa especie de corona que permite que el virus se adhiera a las células. Una vez que el objetivo está fijado, los dedos se doblan para envolver el virus en un tornillo de banco.
Aplicaciones prácticas: pruebas rápidas y bloqueo de infecciones.
Contraer virus con las manos desnudas es espectacular, pero ¿de qué sirve realmente? Bueno, hay muchos usos. Para empezar, te permite detectar la presencia del patógeno de forma muy rápida y sensible. los investigadores De hecho, han acoplado el NanoGripper a un sensor fotónico: cuando el virus acaba en la "mano", activa la liberación de moléculas fluorescentes que la hacen brillar como una luciérnaga. Resultado: un Prueba COVID que en tan solo 30 minutos alcanza la misma sensibilidad que los hisopos moleculares utilizados en los hospitales.
Pero eso no es todo. El NanoGripper también puede bloquear completamente la entrada de virus a las células, previniendo eficazmente la infección. Las pruebas de probeta mostraron que, si se ponen en contacto con células y luego se exponen al coronavirus, los NanoGrippers se envuelven alrededor de la superficie viral, evitando que la proteína de pico interactúe con los receptores celulares.
Por supuesto, una vez infectado sería difícil utilizar esta tecnología como cura. Pero en el futuro podría abrir las puertas a aerosoles nasales antivirales Basado en NanoGripper. Después de todo, la nariz es la principal "puerta de entrada" a los virus respiratorios como la gripe y el COVID, ¿verdad?
NanoGripper, un nanocartero para medicamentos contra el cáncer
El potencial del NanoGripper va mucho más allá de los virus. Con algunos cambios en el "código" del ADN, se pueden crear dedos que reconozcan marcadores específicos en células tumorales. Esto abre la puerta a uno Entrega súper dirigida de medicamentos contra el cáncer, llevando quimioterapia u otras terapias sólo donde sean necesarias y preservando el tejido sano. Una perspectiva que es increíble.
Estamos solo al principio
Seamos claros: el camino para llevar el NanoGripper desde el tubo de ensayo hasta la cama del paciente aún es largo. Se necesitan muchas pruebas y mejoras, por ejemplo para hacerlo más estable en el entorno biológico y capaz de soportar una "carga" farmacológica adecuada.
Estamos asistiendo a la víspera de nanorobótica blanda, compuesto de moléculas biológicas, que nos reservará muchas sorpresas. Al fin y al cabo, la propia naturaleza nos enseña que no se necesitan mecanismos rígidos y engorrosos para obtener funciones extraordinarias. Basta mirar la complejidad de nuestras células, ellas mismas son verdaderos nanorobots que trabajan incesantemente para hacernos funcionar. La inspiración biológica, combinada con la programabilidad del ADN sintético, promete marcar el comienzo de una nueva era de medicina de precisión en la que pequeñas "manos" u otros dispositivos moleculares podrán detectar amenazas o administrar tratamientos exactamente donde se necesitan, haciendo que los diagnósticos y las terapias sean mucho más importantes. más preciso y eficaz.
La medicina tiene un gran futuro, porque será pequeño. Muy, muy pequeño.
