Notas de prensa

A UVigo acada unha axuda de 9 millóns de euros para desenvolver nanopartículas á carta

En total, o científico galego contará cun orzamento de 9.272.460 euros para levar a cabo o proxecto Chiral-Pro que se centrará en desenvolver nanopartículas que recoñezan proteínas. Farao a través dun consorcio formado polo grupo de Materiais Biomiméticos do Centro de Investigación en Nanomateriais e Biomedicina (CINBIO) da Universidade de Vigo e do grupo de BioNanoPlasmónica de CIC biomaGUNE, ambos liderados polo profesor Liz Marzán, xunto co grupo da profesora Sara Bals, da Universidade de Amberes e o grupo do profesor Nicholas A. Kotov, da Universidade de Michigan.

Esta é a quinta vez que o Consello Europeo de Investigación financia proxectos do profesor Liz Marzán relacionados coa nanociencia, xa que previamente acadou dous ERC Advanced Grant consecutivos e outros dous Proof of Concept Grant, que lle supuxeron unha financiación practicamente continuada por parte do ERC durante 20 anos. Para Liz Marzán, a concesión desta nova axuda “é un recoñecemento ao prestixio dos equipos de investigación que dirixo no CIC biomaGUNE e na Universidade de Vigo” e supón tamén unha oportunidade para seguir traballando con seus socios de Amberes e Michigan, “cos que levo colaborando moito tempo e cos que temos posibilidades de obter resultados cun impacto científico e social moi grande”.

Da intuición á predición

O profesor Liz Marzán conta cunha ampla experiencia na síntese de nanopartículas (que teñen dimensións de millonésimas de milímetro) e explica que “a través de reaccións químicas podemos controlar con moito detalle as súas xeometrías e conseguimos obter diversas formas e tamaños. A pesar de que durante moito tempo se buscaron os mecanismos que provocan que unha nanopartícula creza como unha esfera, alongada como unha vara, ou en forma de triángulo, aínda que sabemos como facelo, realmente o coñecemento dos mecanismos é, polo momento, limitado”.

O obxectivo principal do proxecto Chiral-Pro será precisamente desenvolver unha metodoloxía para deseñar nanopartículas cunha xeometría especificamente definida para unirse selectivamente e de forma robusta con proteínas e con fibras formadas por proteínas de dimensións nanométricas. “Agardamos ofrecer á comunidade científica unha ferramenta para fabricar nanopartículas á carta”, explica o coordinador do proxecto, e “poder pasar da síntese intuitiva, como se fixo ata agora, a unha síntese preditiva apoiada por predicións baseadas en intelixencia artificial”. Do mesmo xeito, o proxecto busca demostrar diferentes aplicacións destes novos nanomateriais e da súa unión selectiva sobre proteínas en campos como os biosensores, a biomedicina e incluso en telecomunicacións, xa que “se poderán conseguir materiais fabricados artificialmente con propiedades que non coñecemos hoxe en día”.

Nanopartículas quirais con propiedades ópticas excepcionais

A novidade do proxecto estriba, explica Liz, “en que imos incluír unha propiedade xeométrica que se chama quiralidade”, a que teñen obxectos que non se poden superpoñer coa súa imaxe especular”. O investigador emprega o exemplo das mans para explicar esta propiedade: “unha man é a imaxe especular da outra, pero se colocas unha man sobre a outra, non xuntando as palmas, senón superpostas, os dedos non coinciden. Iso mesmo ocorre en moitas moléculas orgánicas e biomoléculas. A estrutura destas moléculas é igual, pero están xiradas unha respecto da outra”. A importancia da quiralidade pódese explicar lembrando o caso da talidomida, un fármaco que se receitou a mediados do século pasado para aliviar as náuseas do embarazo, “unha das formas quirais de talidomida é beneficiosa, pero a mesma estrutura xirada cara o outro lado provoca danos moi graves nos fetos.

A quiralidade pódese explotar para buscar unións fortes entre obxectos complementarios, como nun apertón de mans. Este concepto levouse recentemente á escala nanométrica e estanse obtendo nanomateriais con propiedades extraordinarias. “Neste proxecto empregaremos técnicas de intelixencia artificial para predicir e obter unións fortes e selectivas entre a estrutura quiral das nosas nanopartículas e a correspondente en biomoléculas. Utilizando as propiedades ópticas especiais destas nanopartículas poderemos acadar unha biodetección selectiva e a fabricación de dispositivos máis eficientes”, explica o profesor da UVigo e do CIC biomaGUNE.

Para acadar este obxectivo será esencial a experiencia complementaria e sinérxica dos tres socios implicados. Por unha banda, os laboratorios da UVigo e de CIC biomaGUNE dirixidos ambos por Liz Marzán, concentraranse fundamentalmente na síntese e en entender os mecanismos de crecemento das nanopartículas. Por outra banda, o laboratorio da Universidade de Amberes, dirixido por Bals, centrarase “no desenvolvemento de técnicas de tomografía electrónica que permitan identificar con moita rapidez a estrutura das nanopartículas en tres dimensións, e incluso de observar a escala real como as nanopartículas se unen ás proteínas nun medio líquido”. Finalmente, o grupo dirixido polo profesor e doutor honoris causa pola UVigo Nicholas Kotov na Universidade de Míchigan, achegará, segundo Liz, a súa “grande experiencia na aplicación da intelixencia artificial para predicir interaccións entre nanopartículas e biomoléculas”.