(PhysOrg.com) - Reducir el tamaño podría generar mejores resultados, especialmente cuando se trata de medicamentos para combatir el cáncer.

Los bioingenieros de la Universidad de Duke han desarrollado un método simple y económico para cargar cargas útiles de medicamentos contra el cáncer en vehículos de administración a nanoescala y han demostrado en modelos animales que esta nueva nanoformulación puede eliminar los tumores después de un solo tratamiento. Después de administrar el fármaco al tumor, el vehículo de reparto se descompone en subproductos inofensivos, disminuyendo notablemente la toxicidad para el receptor.

Los sistemas de nanoportación se han vuelto cada vez más atractivos para los investigadores debido a su capacidad para penetrar eficazmente en los tumores. Dado que los vasos sanguíneos que irrigan los tumores son más porosos, o con fugas, que los vasos normales, la nanoformulación puede entrar y acumularse más fácilmente dentro de las células tumorales. Esto significa que se pueden administrar dosis más altas del fármaco, aumentando sus capacidades para matar el cáncer al tiempo que disminuye los efectos secundarios asociados con la quimioterapia sistemática

"Cuando se utiliza para administrar medicamentos contra el cáncer en nuestros modelos, la nueva formulación tiene una dosis máxima tolerada cuatro veces más alta que el mismo medicamento por sí solo, e indujo una regresión tumoral casi completa después de una inyección, ”Dijo Ashutosh Chilkoti, Profesor Theo Pilkington de Ingeniería Biomédica en la Escuela de Ingeniería Pratt de Duke. “El fármaco gratuito tuvo sólo un efecto modesto en la reducción de tumores o en la prolongación de la supervivencia de los animales”.

Los resultados de los experimentos de Chilkoti se publicaron temprano en línea en la revista. Materiales de la naturaleza .

"Igual de importante, creemos, es el método novedoso que desarrollamos para crear estos medicamentos, ”Dijo Chilkoti. "A diferencia de otros enfoques, podemos producir grandes cantidades de forma sencilla y económica, y creemos que, en teoría, el nuevo método podría utilizarse para mejorar la eficacia de otros medicamentos contra el cáncer existentes ".

El elemento central del nuevo método es cómo se "adhiere" el fármaco a su sistema de administración de polipéptidos y si un fármaco se puede disolver en agua o no.

El sistema de administración hace uso de la bacteria Escherichia coli (E. coli) que ha sido alterada genéticamente para producir un polipéptido artificial específico conocido como polipéptido quimérico. Dado que E. coli se usa comúnmente para producir proteínas, lo convierte en una planta de producción simple y confiable para estos polipéptidos específicos con alto rendimiento.

Cuando se une a uno de estos polipéptidos quiméricos, la droga adquiere características que la droga sola no posee. La mayoría de las drogas no se disuelven en agua, lo que limita su capacidad de ser absorbido por las células. Pero estar unido a una nanopartícula hace que el fármaco sea soluble.

"Cuando estos dos elementos se combinan en un contenedor, se autoensamblan espontáneamente en una nanopartícula soluble en agua, ”Dijo Chilkoti. “También se autoensamblan de manera consistente y confiable en un tamaño de 50 nanómetros aproximadamente, lo que los hace ideales para la terapia del cáncer. Dado que muchos fármacos quimioterapéuticos son insolubles, creemos que este nuevo enfoque también podría funcionar para ellos ".

Los últimos experimentos involucraron doxorrubicina, un agente de uso común para el tratamiento de cánceres de la sangre, seno, ovarios y otros órganos. Los investigadores inyectaron a ratones con tumores implantados debajo de la piel con la combinación quimérica de polipéptido y doxorrubicina o con doxorrubicina sola.

Los ratones tratados con doxorrubicina sola tenían un tamaño tumoral medio 25 veces mayor que los tratados con la nueva combinación. El tiempo medio de supervivencia de los ratones tratados con doxorrubicina fue de 27 días, en comparación con más de 66 días para los ratones que recibieron la nueva formulación.

Los investigadores de Duke ahora planean probar la nueva combinación en diferentes tipos de cáncer, así como tumores que crecen dentro de diferentes órganos. También intentarán combinar estos polipéptidos quiméricos con otros fármacos insolubles y probarán su eficacia contra los tumores.

Proporcionado por la Universidad de Duke (noticias:web)