Notícies
03.10.2023La Criomicroscòpia Electrònica CCiTUB ajuda al disseny de nanomaterials complexos destinats al lliurament de fàrmacs
El laboratori de Criomicroscòpia Electrònica dels CCiTUB ha col·laborat amb investigadors/es de l´IBEC, de l´IQAQ-CSIC i de la Eindhoven University of Technology en un estudi de caracterització del tràfic intracel·lular de nanopartícules per correlació de Microscòpies Òptica i Electrònica (Correlative Light and Electron Microscopy, CLEM), que s´ha publicat a la revista Nanoscale.
L´estudi ha combinat la tècnica de fluorescència de microscòpia de reconstrucció òptica estocàstica (direct stochastic Optical reconstruction microscopy, dSTORM) amb la microscòpia electrònica de transmissió sobre mostres preparades mitjançant criomètodes: criofixació per alta pressió (high-pressure freezing, HPF), criosubstitució i crioinclusió en resines acríliques. La correlació d´aquestes tècniques ha permès localitzar amb molta precisió la ubicació de les nanopartícules en el context de la ultraestructura cel·lular preservada, en unes condicions molt properes a com es trobarien les cèl·lules en condicions naturals, gràcies als avantatges de preservació estructural que proporcionen les criotècniques.
Les nanopartícules s´utilitzen per a encapsular càrregues terapèutiques per tal d´alliberar-les en una ubicació específica o diana. El tràfic intracel·lular és qui regeix la distribució de les nanopartícules i la seva càrrega al llarg dels diferents compartiments cel·lulars i, per tant, determina la seva eficàcia i seguretat. Per tant, la recerca en aquest àmbit és molt important tant per a entendre el destí biològic de les nanopartícules, com per millorar-ne el seu disseny per a facilitar el lliurament del fàrmac a la seva diana.
Les nanopartícules individuals de poli(lactida-co-glicòlid)-poli(etilenglicol) (PLGA-PEG) marcades amb fluorescència es van visualitzar directament mitjançant dSTORM i van ser assignades a compartiments cel·lulars mitjançant microscòpia electrònica de transmissió. Primer es va fer un seguiment de les nanopartícules al llarg de la via endolisosomal en diferents moments, després es va demostrar l'efecte de la cloroquina en la seva distribució intracel·lular (és a dir, la fugida endosòmica).
El protocol proposat es pot aplicar a nanopartícules i/o càrrega fluorescents, inclosos els que no es poden detectar només per TEM. Aquest estudi és de gran rellevància per obtenir informació important sobre el tràfic de NP i crucials per al disseny de nanomaterials més complexos destinats al lliurament de fàrmacs citoplasmàtics/nucleics.