(PhysOrg.com) - La capacidad de usar nanopartículas para administrar cargas útiles de medicamentos que combaten el cáncer a los tumores en el cuerpo podría presagiar un cambio fundamental en el tratamiento de quimioterapia. Pero los científicos aún se encuentran en una etapa relativamente temprana en la implementación de esta tecnología.

Aunque se desarrollan nanopartículas que funcionan como "balas mágicas", dirigidas selectivamente a los tumores sin afectar a los normales, tejidos sanos - sigue siendo el objetivo, la realidad es que la mayoría de estos nanoportadores se eliminan a través del hígado y el bazo antes de alcanzar su objetivo previsto. Y muchos de los fármacos encapsulados se pueden perder mientras los portadores circulan en la sangre o se degradan en el camino hacia los tumores.

En un estudio publicado recientemente en la revista ACS Nano , Los científicos de UCLA informan que al usar nanopartículas de sílice mesoporosas diseñadas (MSNP) como vehículos de entrega, pudieron lograr aumentos significativos en el porcentaje de nanopartículas portadoras de fármacos que llegan y son retenidas en los sitios del tumor.

La plataforma MSNP permite la introducción de múltiples características de diseño personalizadas que pueden ayudar a optimizar la administración de medicamentos quimioterapéuticos a una variedad de tipos de cáncer. dijeron los investigadores, dirigido por el Dr. Andre Nel, un profesor de medicina, pediatría y salud pública y jefe de la división de nanomedicina en el Departamento de Medicina de UCLA, y Jeffrey Zink, profesor del Departamento de Química y Bioquímica de UCLA. Nel y Zink también son miembros del California NanoSystems Institute en UCLA.

Un desafío clave para mejorar la administración de fármacos ha sido mejorar el acceso de los nanoportadores a los tumores al capitalizar características como la filtración de vasos sanguíneos de tumores anormales, lo que permite que las nanopartículas se deslicen y se retengan en los sitios del tumor. Para lograr eso, las partículas deben diseñarse para tener el tamaño ideal, permanecer en el torrente sanguíneo el tiempo suficiente evadiendo temporalmente el hígado y el bazo, y para unir establemente el fármaco.

Las características de diseño dinámico empleadas por el equipo de investigación de UCLA incluyen la manipulación del tamaño y las propiedades de la superficie de la nanopartícula para mejorar la biodistribución del tumor y la entrega protegida. El estudio demuestra cómo, a través de un proceso de diseño iterativo, el MSNP de primera generación fue rediseñado y optimizado para administrar doxorrubicina a un xenoinjerto de cáncer en un modelo de ratón.

El equipo demostró un aumento significativo en la retención de partículas en el sitio del tumor:aproximadamente del 10 al 12 por ciento de todas las partículas cargadas de fármaco inyectadas por vía intravenosa alcanzaron el sitio del tumor. Esta alta distribución tumoral es excepcionalmente buena, en comparación con otras plataformas de nanoentrega basadas en polímeros y copolímeros para las que la mejor focalización pasiva del tumor está en el rango del 3,5 al 10 por ciento de las partículas inyectadas, dijeron los investigadores.

El estudio también demostró la administración eficaz de fármacos y la destrucción de células tumorales utilizando el sistema MSNP rediseñado y optimizado en ratones.

"La cantidad de doxorrubicina que se administra al sitio del tumor fue considerablemente más alta que la que se podría lograr con el fármaco libre, además de permitir una administración eficiente a las células cancerosas en el sitio del tumor, "dijo Nel, quien también es miembro del Jonsson Comprehensive Cancer Center de UCLA.

Es más, la administración mejorada del fármaco estuvo acompañada de una reducción significativa de los efectos secundarios sistémicos, como la pérdida de peso y la reducción de la lesión renal y hepática.

"Esta es una demostración importante de cómo el diseño óptimo de la plataforma MSNP puede lograr una mejor administración de fármacos in vivo, ", Dijo Nel." Esta plataforma de entrega permite el envasado eficaz y protector de medicamentos anticancerosos cargados e hidrofóbicos para una entrega controlada y bajo demanda. Estas características de diseño no solo son superiores para inducir el encogimiento del tumor y la apoptosis en comparación con el fármaco libre, pero también mejoran drásticamente el perfil de seguridad de la administración sistémica de doxorrubicina ".