Investigadores de Rice University y Baylor College of Medicine (BCM) han creado una única nanopartícula que se puede rastrear en tiempo real con resonancia magnética mientras se ubica en las células cancerosas. los etiqueta con un tinte fluorescente y los mata con calor. La partícula todo en uno es uno de los primeros ejemplos de un campo en crecimiento llamado "teranóstica" que desarrolla tecnologías que los médicos pueden usar para diagnosticar y tratar enfermedades en un solo procedimiento.

La investigación está disponible en línea en la revista. Materiales funcionales avanzados . Hasta ahora, las pruebas involucran cultivos celulares de laboratorio, pero los investigadores dijeron que el seguimiento por resonancia magnética será particularmente ventajoso a medida que avancen hacia las pruebas en animales y personas.

"Algunas de las preguntas más esenciales en nanomedicina hoy en día son sobre la biodistribución:dónde entran las partículas al interior del cuerpo y cómo llegan allí, ", dijo la coautora del estudio, Naomi Halas." Las pruebas no invasivas para la biodistribución serán enormemente útiles en el camino hacia la aprobación de la FDA, y esta técnica, que agrega funcionalidad de resonancia magnética a la partícula que está probando y utilizando para la terapia, es una forma muy prometedora de hacerlo ".

Halas, Stanley C.Moore, profesor de Rice en Ingeniería Eléctrica e Informática y profesor de química e ingeniería biomédica, es pionera en nanomedicina. Las partículas todo en uno se basan en nanocapas, partículas que ella inventó en la década de 1990 y que actualmente se encuentran en ensayos clínicos en humanos para el tratamiento del cáncer. Las nanoconchas recolectan luz láser que normalmente pasaría inofensivamente a través del cuerpo y la convertiría en calor que mata los tumores.

Al diseñar la nueva partícula, Halas se asoció con Amit Joshi, profesor asistente en la División de Imagen Molecular de BCM, para modificar nanocapas agregando un tinte fluorescente que brilla cuando es golpeado por luz infrarroja cercana (NIR). La luz NIR es invisible e inofensiva, por lo que las imágenes NIR podrían proporcionar a los médicos un medio para diagnosticar enfermedades sin cirugía.

Al estudiar formas de adherir el tinte, Estudiante de posgrado de Halas, Rizia Bardhan, descubrió que las moléculas de tinte emitían entre 40 y 50 veces más luz si quedaba un pequeño espacio entre ellas y la superficie de la nanocapa. La brecha tenía solo unos pocos nanómetros de ancho, pero en lugar de desperdiciar el espacio, Bardhan insertó una capa de óxido de hierro que sería detectable con resonancia magnética. Los investigadores también adjuntaron un anticuerpo que permite que las partículas se unan a la superficie de las células de cáncer de mama y de ovario.

En el laboratorio, el equipo rastreó las partículas fluorescentes y confirmó que se dirigían a las células cancerosas y las destruían con calor. Joshi dijo que el próximo paso será destruir tumores completos en animales vivos. Él estima que las pruebas en humanos están al menos en dos años, pero el objetivo final es un sistema en el que un paciente reciba una inyección que contenga nanopartículas con anticuerpos adaptados al cáncer del paciente. Usando imágenes NIR, Resonancia magnética o una combinación de los dos, los médicos observarían el progreso de las partículas a través del cuerpo, identificar áreas donde existen tumores y luego matarlos con calor.

"Esta partícula ofrece cuatro opciones:dos para imágenes y dos para terapia, ", Dijo Joshi." Visualizamos esto como una tecnología de plataforma que presentará a los médicos una variedad de opciones para el tratamiento dirigido ".

Finalmente, Joshi dijo:espera desarrollar versiones específicas de las partículas que pueden atacar el cáncer en diferentes etapas, particularmente cáncer en etapa temprana, que es difícil de diagnosticar y tratar con la tecnología actual. Los investigadores también esperan usar diferentes etiquetas de anticuerpos para atacar formas específicas de la enfermedad. Halas dijo que el equipo ha tenido cuidado de elegir componentes que ya están aprobados para uso médico o que ya se encuentran en ensayos clínicos.

"Lo bueno es que todos y cada uno de los componentes de esto han sido aprobados o están en camino hacia la aprobación de la FDA, "Halas dijo." Estamos juntando componentes que tienen buenos, antecedentes probados ".

Más información: Nanoconchas con mejora simultánea dirigida de imágenes magnéticas y ópticas y respuesta terapéutica fototérmica, DOI:10.1002 / adfm.200901235

Fuente:Rice University (noticias:web)