Descripción del proyecto
Los campos magnéticos hacen maravillas en los nanointerruptores y ayudan con la cicatrización de heridas profundas
A lo largo de la última década, han ido aumentando las pruebas de que las redes de señalización mecánica y química combinadas desempeñan una función en el control de la actividad celular y la regulación de la cicatrización de heridas. El aprovechamiento de la mecanotransducción (las formas en que las células convierten los estímulos mecánicos en actividad electroquímica) es un campo de investigación al alza en la reparación cutánea. Sin embargo, hacen falta técnicas para convertir los estímulos no invasivos en señales celulares muy controladas en el espacio y el tiempo, para que fomenten la curación en tejidos profundos. El proyecto financiado con fondos europeos SIROCCO está estudiando los «interruptores magnéticos» para conseguirlo. Las nanopartículas magnéticas funcionalizadas reconocerán las células que interesen y se adherirán a la superficie de la membrana celular. Una vez adheridas, se activarán con los campos magnéticos y crearán vías de señalización intracelular para mejorar la cicatrización de las heridas y, quizás incluso, modular el destino de las células madre. Estos nanointerruptores magnéticos podrían seraprovecharse en muchas otras vías y procesos patológicos en el futuro.
Objetivo
It is becoming increasingly clear that successful tissue engineering rests on capitalizing on more comprehensive understanding of mechanotransduction and its implication in skin homeostasis. In fact, the study of mechanotransduction is now a burgeoning research field, helping us to understand how cells respond to mechanical stimuli and convert them into biochemical signals, which in turn sheds light on the remote control of intracellular functions and the treatment of diseases. However, external activation of cellular signalling constitutes an important challenge due to the lack of non-invasive techniques that can be tuned in a spatiotemporal manner at a deep-tissue level. SIROCCO aims to control different pathways related with cutaneous mechanotransduction by using magnetic switchers in order to enhance wound healing. Magnetic nanoparticles functionalized with oriented fragments of proteins will selectively recognize cell surface adhesion receptors (cadherins) present on the membrane of living cells. Once attached to the cellular surface, the MNPs will be activated using external magnetic fields in order to control key intracellular pathways. This ambitious goal will be validated using genetically modified 2D and 3D in vitro models, and the possibility to enhance wound healing and to modulate stem cell fate will be tested. High precision remote control of cellular functions with temporal resolution is an extremely hot topic in tissue engineering. SIROCCO will go well beyond current state-of-the-art for non-invasive actuation of cellular functions in situ and will provide a powerful magnetomechanical transduction tool for mechanotransduction and tissue regeneration. The fundamental scientific advances proposed by SIROCCO are cross-disciplinary since these magnetic nanoswitchers may also find widespread applications in other processes where these pathways are involved, for instance in tumour progression.
Ámbito científico
- natural sciencesbiological sciencesbiochemistrybiomoleculesproteins
- medical and health sciencesmedical biotechnologytissue engineering
- medical and health sciencesmedical biotechnologycells technologiesstem cells
- engineering and technologynanotechnologynano-materials
- medical and health sciencesbasic medicinephysiologyhomeostasis
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-STG - Starting GrantInstitución de acogida
28006 Madrid
España