Universitat Rovira i Virgili

L'Institut Pere Mata i l'ICIQ experimenten amb nanopartícules per a diagnosticar malalties neuropsiquiàtriques

Dimarts, 8 de juliol de 2014

Les nanopartícules Quantum Dots (QDs) obren possibilitats mai explorades fins ara en el diagnòstic de malalties mentals. Els primers treballs de recerca en proves de laboratori han estat un èxit

L'Institut Pere Mata i l'Institut Català d'Investigació Química (ICIQ) han establert una col·laboració científica amb l'ús de nanopartícules semiconductores que té per objectiu facilitar el diagnòstic de malalties mentals i que en el futur puguin servir, fins i tot, per a oferir tractaments específics i personalitzats. En una primera fase, els treballs de recerca se centren en proves de laboratori amb Quantum Dots (QDs), unes nanopartícules semiconductores amb propietats òptiques i elèctriques d'un tamany mil vegades més petit que el diàmetre d'un cabell (un cabell té una amplada de 75000 nanòmetres).

"Els QDs tenen propietats fotòniques úniques i diferents dels colorants orgànics habituals que permeten mesures òptiques molt sensibles útils per a detectar molècules com la determinació de proteïnes i altres molècules biològiques rellevants en malalties humanes com l'Alzheimer, l'esquizofrènia, etc.", afirma el professor Emilio Palomares, de l'ICIQ. El repte d'aquest estudi és fer arribar aquestes nanopartícules a través de la sang al cervell de manera que permetin visualitzar quines parts dels cervell podrien estar afectades i en quina mesura, i facilitar el diagnòstic de les malalties neuropsiquiàtriques.

Els primers experiments de laboratori amb teixits afectats per esquizofrènia s'han dut a terme per a una proteïna anomenada DDR1. Aquesta proteïna participa en la fabricació de la mielina (la substància blanca del cervell) i té un paper molt important en determinades malalties mentals com l'esquizofrènia, segons indica la Dra. Elisabet Vilella. Els experiments inicials amb QDs i proteïna DDR1 han estat un èxit i demostren el potencial d'aquests nanomaterials.

A més de les seves característiques òptiques i elèctriques, els QDs tenen la particularitat que se li poden afegir elements portadors de les substàncies de diagnòstic i, en el futur, també podrien incorporar la medicació específica per tractar la malaltia diagnosticada (seria el teragnosi = diagnòstic + tractament).

La principal dificultat i repte dels investigadors de l'Institut Pere Mata i de l'ICIQ és com superar la barrera hematoencefàlica que protegeix el cervell i que impedeix que moltes substàncies arribin al cervell a través de la sang, sense que encara es conegui totalment perquè unes substàncies poden passar i d'altres no. Com indica el professor Palomares, "la química com a eina fonamental en ciència pot resoldre aquests reptes com ha fet abans, per exemple, amb tractament de determinats tipus de càncer o de la SIDA".

Per la inexistència de marcadors biològics que permetin diagnosticar malalties mentals com l'esquizofrènia, el trastorn bipolar o d'altres de degeneratives com l'esclerosi múltiple, les possibilitats que ofereixen els QDs obren noves possibilitats d'avenç en les tècniques de diagnòstic que mai abans han estat explorades.

A més del treball amb nanopartícules, la innovació d'aquest treball de recerca ve per la col·laboració de dos grups de recerca de camps tan diferents com el de Grup de Genètica i ambient en la psicosi, dirigit per la Dra. Elisabet Viella de l'Institut Pere Mata, en l'àmbit de la salut, i el grup del professor Emilio Palomares, de l'ICIQ, en l'àmbit de la química per a resoldre problemes que afecten dia a dia a la nostra societat, com per exemple la energia i la salut.

Compartir

  • Twitter
  • Google+
  • Facebook
  • Linkedin

Pujar

Visualització amb microscopi de fluorescència de la proteïna DDR1 en cél.lules humanes productores de mielina. La proteïna DDR1 es detecta amb quatum dots que emeten fluorescència de color vermell. El nucli es visualitza amb un colorant fluorescent.

Investigadors i investigadores del Grup de recerca de genètica i ambient en les psicosis de l'Institut Pere Mata que participen en aquest treball amb nanopartícules.