Un equipo de investigadores de dos de los Centros de Excelencia en Nanotecnología del Cáncer del Instituto Nacional del Cáncer se ha unido para desarrollar un "cóctel" de partículas de diferentes tamaños nanométricos que trabajan en conjunto dentro del torrente sanguíneo para localizar, adherirse y matar tumores cancerosos.
Este trabajo, que fue dirigido por Michael Sailor, Doctor., del Centro de Nanotecnología para el Tratamiento, Comprensión, y Monitoreo del Cáncer (NANO-TUMOR) en la Universidad de California, San Diego, y Sangeeta Bhatia, MARYLAND., Doctor., del MIT-Harvard Center of Cancer Nanotechnology Excellence.
"Este estudio representa el primer ejemplo de los beneficios de emplear un nanosistema cooperativo para combatir el cáncer, "dijo el Dr. Sailor del trabajo que se publicó en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .
En su estudio, los investigadores desarrollaron un sistema que contiene dos nanomateriales diferentes que pueden inyectarse en el torrente sanguíneo. Se diseñó un nanomaterial para encontrar y adherirse a tumores en ratones y luego sensibilizar las células tumorales para la segunda nanopartícula, que mata los tumores. Estos científicos y otros habían diseñado previamente dispositivos del tamaño de un nanómetro para adherirse a las células enfermas o administrar medicamentos específicamente a las células enfermas sin tener en cuenta las células sanas. pero las funciones de esos dispositivos, los investigadores descubrieron, a menudo entran en conflicto entre sí.
"Por ejemplo, una nanopartícula que está diseñada para circular a través del cuerpo de un paciente con cáncer durante un período de tiempo prolongado tiene más probabilidades de encontrar un tumor, "dijo el Dr. Bhatia." Sin embargo, es posible que esa nanopartícula no pueda adherirse a las células tumorales una vez que las encuentre. Igualmente, una partícula que está diseñada para adherirse firmemente a los tumores puede que no pueda circular en el cuerpo el tiempo suficiente para encontrar uno en primer lugar ".
Cuando un solo fármaco no funciona en un paciente, un médico administrará comúnmente un cóctel que contiene varias moléculas de fármaco. Esa estrategia puede resultar muy eficaz en el tratamiento del cáncer, donde la justificación es atacar la enfermedad en tantos frentes como sea posible. A veces, los medicamentos pueden actuar juntos en un solo aspecto de la enfermedad, o pueden atacar funciones separadas. En cualquier caso, las combinaciones de fármacos pueden proporcionar un efecto mayor que cualquiera de los fármacos por sí solos, y ese es el mismo hallazgo que los investigadores hicieron con su cóctel de nanopartículas.
Parque Ji-Ho, un estudiante de posgrado en el laboratorio del Dr. Sailor en UC San Diego, y Geoffrey von Maltzahn, un estudiante de posgrado en el laboratorio del MIT del Dr. Bhatia, encabezó el esfuerzo para desarrollar dos nanomateriales distintos que trabajarían en conjunto para superar ese obstáculo y otros. La primera partícula es un "activador" de nanovarillas de oro que se acumula en los tumores al filtrarse a través de sus vasos sanguíneos con fugas. Las partículas de oro cubren todo el tumor y se comportan como una antena y absorben la radiación láser infrarroja que de otro modo sería benigna. que luego calienta el tumor. Los investigadores encontraron que a medida que aumentaba la temperatura de un tumor, expresó una proteína, conocido como p32, en las superficies de las células tumorales. Los investigadores aprovecharon este hallazgo al incluir un agente de focalización que se une fuertemente a p32 en el exterior de un segundo, nanopartícula "respondedor". Gran parte del trabajo en el desarrollo del agente objetivo p32 se realizó en el laboratorio de Erkki Ruoslahti, MARYLAND., Doctor., del Burnham Institute for Medical Research en UC Santa Barbara y miembro del centro NANO-TUMOR.
Las nanopartículas que respondieron consistieron en nano gusanos de óxido de hierro o liposomas cargados con doxorrubicina. Mientras que un tipo de nanopartícula que responde mejora la detección del tumor, El Dr. Sailor explicó, el otro está diseñado para matar el tumor. Las nanoorrugas de óxido de hierro se muestran brillantemente en una imagen de resonancia magnética médica, o resonancia magnética, sistema. El segundo tipo es un hueco, Nanopartícula a base de lípidos cargada con el fármaco anticanceroso doxorrubicina. Con el respondedor cargado de drogas, los científicos demostraron en sus experimentos que un tumor que crece en un ratón se puede detener y luego encoger. "Los nano gusanos serían útiles para ayudar al equipo médico a identificar el tamaño y la forma de un tumor en un paciente antes de la cirugía". mientras que las nanopartículas huecas podrían usarse para matar el tumor sin necesidad de cirugía, "Dijo Sailor.
"Este estudio es importante porque es el primer ejemplo de una combinación de Nanosistema de dos partes que puede producir una reducción sostenida del volumen tumoral en animales vivos, "Dijo Sailor.
Este trabajo, que se detalla en un documento titulado, "Sistema cooperativo de nanomateriales para sensibilizar, objetivo, y tratar tumores, "fue apoyado por la Alianza del NCI para la Nanotecnología en el Cáncer, una iniciativa integral diseñada para acelerar la aplicación de la nanotecnología a la prevención, diagnóstico, y tratamiento del cáncer. Un resumen de este artículo está disponible en el sitio web de la revista.
