Gd @ C82 (OH) 22 es una jaula esférica de átomos de carbono (azul) con grupos hidroxilo activos colgando en el exterior (rojo y blanco) y un átomo de gadolinio atrapado en el interior (violeta). Desarrollado originalmente para imágenes médicas, estas nanopartículas ahora son prometedoras para el tratamiento del cáncer de páncreas. Crédito:IBM
(Phys.org) —La comunidad médica está armada con nuevos conocimientos y nuevas opciones para el diseño y descubrimiento de fármacos para tratar enfermedades mortales como el cáncer de páncreas. Utilizando herramientas computacionales in silico para complementar los resultados de experimentos in vivo e in vitro, Los investigadores revelaron una comprensión a nivel atómico del mecanismo por el cual las nanopartículas inhiben el crecimiento y la metástasis de los tumores pancreáticos.
El tipo de nanopartículas en el centro de este estudio es gadolinio metalofullerenol, o Gd @ C 82 (OH) 22 , que se desarrolló originalmente para aplicaciones de imágenes médicas como la resonancia magnética. También son fundamentales para el estudio dos objetivos populares de la terapia contra el cáncer, MMP-2 y MMP-9. Estos MMP, o metaloproteinasas de matriz, son clave para la supervivencia de las células cancerosas porque ayudan a llevar un suministro de vasos sanguíneos, y por tanto oxígeno y nutrientes, a los sitios del tumor.
Los experimentos demostraron que la terapia con nanopartículas bloqueaba el crecimiento del tumor pancreático en ratones y, a nivel celular, suprimió la expresión y redujo las actividades de MMP-2 y MMP-9. Las simulaciones computacionales revelaron que la acción de las nanopartículas sobre MMP-9 es indirecta, de modo que se unen a la proteína lejos de su sitio activo. Esto contrasta claramente con las medicinas moleculares tradicionales que normalmente se dirigen al sitio activo de unión al metal de la MMP, directamente bloqueándola o dañando la estructura de la proteína.
Las nanopartículas fueron tan efectivas que los datos del equipo sugieren que pueden ser una mejor opción de terapia para el cáncer de páncreas que las medicinas tradicionales. Es más, El uso integrado de la teoría computacional por parte del equipo para complementar los datos experimentales ofrece una nueva comprensión, con un detalle mecanicista sin precedentes, de las interacciones entre nanopartículas y moléculas biológicas, llevándonos a un nuevo territorio inexplorado y prometedor para el diseño y el descubrimiento de fármacos.
Vea la película de nanopartículas que interactúan con MMP-9:
