UN SWITCH ENZIMÁTICO-MAGNÉTICO PARA LA PROLIFERACIÓN CELULAR

MUNICOY, SOFÍA; IBAÑEZ, IRENE L.; DURÁN, HEBE A.; BELLINO, MARTÍN G.

Encuentro; XIV Encuentro: Superficies y Materiales Nanoestructurados, Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (INN); 2014

Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (INN), Fundación Argentina de Nanotecnología

Uno de los mayores desafíos en campos que van desde la biología celular a la biomedicina es el diseño de metodologías versátiles para lograr el control de sistemas biológicos a nivel celular. Las señales celulares son un importante conjunto de procesos de intercambio de información a través de redes de moléculas mensajeras para controlar las actividades celulares, tales como la proliferación, la diferenciación, el metabolismo y la apoptosis. Particularmente, la predicción y el control de la proliferación celular es un factor clave en la medicina regenerativa, ingeniería de tejidos y la integración de la prótesis e implantes. Aquí demostramos que el crecimiento celular puede ser activado/desactivado de una manera controlada temporalmente mediante campos magnéticos. Hemos desarrollado una plataforma basada en complejos de catalasa-nanomagnetita como un "switch" de la proliferación celular aplicando un campo magnético. La proliferación celular se inhibe debido a la eliminación catalítica mediante la enzima catalasa del H2O2 producido por las células, un mensajero involucrado en la regulación del ciclo celular. El interruptor magnético se convierte a su modo ON cuando se aplica un campo magnético para separar los complejos catalasa-nanomagnetita de las células, promoviendo la proliferación celular en una manera remota y no invasiva. Este sistema de control para el crecimiento celular es una prueba de concepto del uso potencial de las magneto-enzimas para secuestrar mediadores de señales celulares y así modificar las respuestas de las células mediante campos magnéticos. Nuestro interruptor magnético puede ser ampliamente aplicable para controlar diversos comportamientos de las células mediante la elección de la enzima que forma el complejo para taclear otros mediadores celulares específicos. Este interruptor ON/OFF podría constituir las bases para nuevas clases de estrategias biotecnológicas de diagnóstico y terapéuticas, así como también para el desarrollo de nuevos biomateriales inteligentes integrados.