NUEVOS MATERIALES BIOHÍBRIDOS COMO NANO-PORTADORES DE ÁCIDOS NUCLEICOS, Y SUS APLICACIONES BIOTECNOLÓGICAS

Abstract

El presente trabajo se enmarca en un nuevo campo de investigación multidisciplinar ubicado en el estado del arte de la Nanobiotecnología y la Nanomedicina. Concretamente, se centró en la síntesis, caracterización físico – química – biológica y aplicaciones biotecnológicas de nuevos nanomateriales biohíbridos, como parte de estrategias terapéuticas para el tratamiento de enfermedades de origen genético. Como resultado de este trabajo, se obtuvieron nanomateriales basados en la adsorción de ácidos nucleicos (ADN y ARN) en nanofibras minerales de origen natural (sepiolita), dando lugar a nuevos bionanocomposites. Estos materiales biohíbridos obtenidos fueron sometidos a una profunda caracterización usando técnicas y metodologías novedosas, identificándose que el ADN se adsorbe de manera reversible y eficiente en nanofibras de sepiolita, a través de los grupos silanoles de la sepiolita mediante interacciones electrostáticas, puentes de hidrógeno, puentes de cationes, y fuerzas de Van der Waals. Se observó que la sepiolita puede ser internalizada de manera espontánea por células eucariotas, y se identificaron los mecanismos endocíticos y no endocíticos predominantes de internalización celular. Estos bionanocomposite se utilizaron como un nuevo vector génico para transferir de manera estable ácidos nucleicos en líneas celulares cancerígenas, y se diseñaron estrategias que permitieron incrementar significativamente la eficiencia de transfección. Por primera vez se reporta que las nanofibras de sepiolita constituyen una plataforma para la vectorización de diferentes moléculas biológicas en células mamíferas,con el objetivo de reparar o silenciar un gen defectuoso, o incorporar una nueva función genética.