Els investigadors de l’IBEC proposen un model més barat i ètic per als estudis toxicològics

Un nou estudi dels grups de l’IBEC: Infeccions Bacterianes: Teràpies Antimicrobianes i Neurobiotecnologia Molecular i Cel·lular mostren que les larves de Galleria mellonella poden ser eficaces per provar la toxicitat de les nanopartícules. Aquest treball prepara el camí cap a un nou model animal per als estudis de toxicitat que representa una alternativa econòmica i més ètica a les proves de rosegadors.

Read more…

Una petita eruga, considerada una plaga pels apicultors de tot el món, ha demostrat recentment ser una gran promesa en biomedicina. Mentre que les larves de l’espècie d’arnes Galleria mellonella són conegudes per danyar els ruscs, també han estat objecte de molta recerca científica en les últimes dècades, particularment per la seva utilitat com a models invertebrats per als mecanismes de les malalties. Ara, en un nou article publicat a la revista científica Chemosfera, les larves de G. mellonella també s’han utilitzat com a models per provar la toxicologia de nanopartícules. 

Aquest treball va ser escrit per Eduard Torrents en col·laboració amb José Antonio Del Río, líders dels grups de l’IBEC: Infeccions Bacterianes: Teràpies Antimicrobianes i Neurobiotecnologia Molecular i Cel·lular, respectivament, i professors de la Universitat de Barcelona. També van contribuir a aquest estudi la primera autora Laura Moya-Andérico, així com Maria del Mar Cendra, ambdues del grup d’Eduard Torrents, i Miriam Segura Feliu i Vanessa Gil, del grup de José Antonio Del Río. El projecte també va comptar amb la col·laboració de Marija Vukomanovic de l’Institut Jozef Stefan de Ljubljana, Eslovènia. 

Què són les nanopartícules? 

Una nanopartícula és una partícula de matèria que té menys de 100 nanòmetres de diàmetre. Per a posar-ho en perspectiva, el punt al final d’aquesta frase és aproximadament d’1.000.000 de nanòmetres d’ample. Doncs bé, aquestes petites partícules tenen una sèrie de propietats que els hi permeten optimitzar molts dels objectes quotidians. Fins avui, ens han donat ulleres a prova de rascades, pintures resistents a les esquerdes, teles antitaques i més. I, fins i tot, s’estan utilitzant en dispositius i tractaments mèdics. 

Les nanopartícules de plata, or i seleni, les substàncies provades en aquest estudi, són tres tipus que s’utilitzen àmpliament en molts camps industrials i biomèdics. Mentre que les nanopartícules de plata s’utilitzen en molts productes de consum, com tèxtils i dispositius mèdics, els seus homòlegs d’or han demostrat ser eficaços en l’administració de fàrmacs i en la teràpia de l’artritis i el càncer. Finalment, s’ha demostrat que les nanopartícules de seleni milloren les funcions immunes, cognitives i reproductives. 

No obstant això, malgrat els seus nombrosos beneficis, les nanopartícules també poden ser tòxiques si se superen determinades concentracions. Aquesta qüestió resulta essencial quan han d’ésser utilitzades en pacients. 

Proves més ètiques amb la larva G. mellonella 

La toxicitat de les nanopartícules es comprova primer in vitro en línies cel·lulars i després in vivo en ratolins, una pràctica que és alhora molt cara i èticament controvertida. Els autors d’aquest estudi proposen l’ús de larves de G. mellonella, també conegudes com a cucs de cera, com un pont entre aquests dos models. 

Els investigadors van injectar a les larves diferents concentracions de nanopartícules. Mitjançant la mesura de la dosi letal mitjana, la proliferació de cèl·lules immunes, la distribució de nanopartícules a tot l’organisme, els canvis de comportament i els canvis anatòmics a nivell microscòpic, l’estudi va identificar que la toxicitat de les tres substàncies estava estretament alineada amb els resultats obtinguts en ratolins. A més, les nanopartícules de seleni van resltar, amb diferència, les més tòxiques de les tres, seguides de les de plata i les d’or. 

Un paràmetre mesurat pels investigadors va ser el nombre d’hemòcits (cèl·lules immunes invertebrades) produïts per les larves en resposta a les diferents concentracions de les nanopartícules. Atès que aquestes cèl·lules són similars a certs tipus de cèl·lules immunitàries dels mamífers, són un indicador molt útil de com les partícules poden afectar en humans. 

Larva G. mellonella

Els resultats d’aquest treball demostren que les larves de G. mellonella poden ser utilitzades de manera fiable com un “model pont entre els estudis in vitro i amb ratolí. A més, amb aquest model d’invertebrats, els investigadors podran estudiar un gran nombre de mostres simultàniament i, per tant, fer millors prediccions sobre els seus efectes tòxics en els ratolins. Això significa que podran dur a terme estudis amb ratolins més barats i ètics, ja que es requeriran menys rosegadors i menys quantitat de nanopartícules.  

Aquesta investigació ofereix una alternativa més ètica als models de ratolins, en les proves de toxicitat de nanopartícules. 

Eduard Torrents