Nanoportadores para transfección de ácidos nucleicos y aplicaciones biotecnológicas

Fidel Antonio Castro Smirnov, Bernard S. López, Sandrine Ragu, Elodie Dardillac, Eduardo Ruiz Hitzky, Pilar Aranda, Olivier Piétrement, Fernando Guzmán Martínez, David Adame Brooks, Jean Rémi Bertrand, Jeanne Ayache, Eric Le Cam

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Resumen

Introducción. Este trabajo se centró en la síntesis, caracterización físicoquímica, evaluación de su bioactividad y aplicaciones biomédicas de nuevos nanomateriales biohíbridos. La sepiolita es un silicato natural nanofibroso que presenta atractivas características como nanoportador para la liberación de ácidos nucleicos en células, entre otras aplicaciones innovadoras en el área de las ciencias de la vida y de la biotecnología. Métodos. La caracterización físico-química y evaluación biológica de los biohíbridos fue realizada usando procedimientos y técnicas novedosas, incluyendo entre otras AFM, TEM, microscopía confocal, TLVM, FTIR, Potencial Zeta, UV-vis, FACS, Western-blot, RT- qPCR. Resultados. Se obtuvieron nuevos biohíbridos mediante ensamblado de ácidos nucleicos con nanofibras de sepiolita. Se propusieron sus mecanismos de internalización y respuesta celular. Demostramos que la sepiolita es un nanoportador prometedor para la transferencia estable no-viral de ADN plasmídico en bacterias, células de mamíferos y humanas, con eficiencia optimizada. Debido a su capacidad de anclar varias biomoléculas, la sepiolita constituye también un nanoportador para la vectorización simultánea de diferentes moléculas biológicas, incluyendo proteínas, nucleasas y anticuerpos. Adicionalmente, obtuvimos nuevos protocolos para aumentar significativamente la eficiencia de transformación bacterial, y para la extracción de ADN de bacterias, mediante métodos rápidos, seguros y económicos que no requieren la preparación de células competentes, representando una ventajosa alternativa a los costosos kits comerciales. En conclusión, la sepiolita es un producto de bajo costo, baja toxicidad y fluorescencia natural, con facilidad y conveniencia en métodos de síntesis de biohíbridos sepiolita/ADN, con posibilidad de aumentar su eficiencia de transfección, que junto a potenciales desarrollos futuros, representa una atractiva nanoplataforma para aplicaciones en nanomedicina y nanobiotecnología.



Palabras clave

nanomateriales; sepiolita; ADN; células; transfección


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