(PhysOrg.com) - La cura más segura para el cáncer es extirpar hasta el último fragmento de un tumor mediante cirugía. Desafortunadamente, para la mayoría de los cánceres, también es el enfoque más difícil debido a dos problemas:hoy en día es casi imposible detectar hasta el último tumor en el cuerpo y, a menudo, es difícil determinar dónde se detiene un tumor y dónde comienza el tejido sano. Una solución a ambos problemas puede estar a la mano en forma de nanopartículas de doble propósito que penetran en las células tumorales y las encienden usando imágenes de fluorescencia o imágenes de resonancia magnética (MRI).
Un equipo de investigadores dirigido por Roger Tsien, Doctor., miembro del Centro de Nanotecnología para el Tratamiento financiado por el Instituto Nacional del Cáncer, Comprensión, y Monitoreo del Cáncer en la Universidad de California, San Diego, desarrolló una nanopartícula de doble propósito que solo ingresa a las células recubiertas con dos proteínas que las células tumorales usan para invadir el tejido sano. Una vez que las nanopartículas se acumulan en las células tumorales, se vuelven fácilmente visibles usando MRI o un microscopio de fluorescencia estándar. Los investigadores informan que pueden detectar tumores de hasta 200 micrones de diámetro, y que luego pueden eliminar incluso rastros microscópicos de tejido maligno mediante el seguimiento de la señal fluorescente que emiten las nanopartículas. El Dr. Tsien y sus colegas informan de su trabajo en artículos consecutivos que aparecen en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .
Los investigadores construyeron su sonda utilizando una nanopartícula polimérica esférica conocida como dendrímero. Los dendrímeros tienen numerosos enlaces químicos disponibles en su superficie, lo que permitió al equipo del Dr. Tsien unir tres entidades diferentes a cada nanopartícula:un péptido penetrante celular activable (ACPP); tres moléculas del tinte fluorescente brillante conocido como Cy5; y 15-30 moléculas de quelato de gadolinio, un potente agente de contraste para resonancia magnética, a cada nanopartícula.
Los ACPP son cortos, péptidos cargados positivamente unidos por una molécula escindible a un segundo péptido cargado negativamente. Los péptidos cargados positivamente son bien conocidos por su capacidad para penetrar en las células, pero en el estado inactivado, el péptido ligado cargado negativamente bloquea la penetración celular. Escindir el enlazador elimina el péptido cargado negativamente, permitiendo que el péptido de carga positiva restante, y cualquier carga adherida, ingrese a las células. En este caso, el enlazador se escinde solo por una de dos proteínas, metaloproteína 2 de matriz o metaloproteína 9 de matriz, que están presentes en grandes cantidades en las superficies de las células tumorales. Como resultado de esta especificidad, Las nanopartículas unidas a este ACPP solo entran en las células tumorales. Nanopartículas unidas a un péptido similar, pero uno que no se puede partir, no entraron en las células tumorales y se eliminaron rápidamente del cuerpo.
Cuando se inyecta en animales portadores de tumores humanos, las nanopartículas se acumularon en los tumores durante 48 horas y fueron fácilmente visibles mediante resonancia magnética de cuerpo entero. Cuando los investigadores estaban realizando este experimento, notaron bordes brillantes que rodeaban incluso a los tumores pequeños. Tras un examen más detenido con microscopía de fluorescencia, los investigadores pudieron delinear claramente los bordes irregulares de los tumores.
Usando los bordes fluorescentes brillantes como guía, Luego, los investigadores pudieron lograr una extirpación tumoral más completa de lo que era posible sin la guía de nanopartículas. Los ratones portadores de tumores que recibieron las nanopartículas antes de la cirugía tuvieron una mejor supervivencia a largo plazo libre de tumores y una supervivencia general mejor que los animales cuyos tumores se extirparon mediante la iluminación tradicional con luz brillante. Se documentó a los investigadores mediante resonancia magnética de seguimiento que habían extirpado todos los tumores durante la cirugía.
Este trabajo se detalla en dos artículos. El primero se titula, "Péptidos penetrantes de células activables vinculados a nanopartículas como sondas duales para la fluorescencia in vivo y la resonancia magnética de proteasas, "y el segundo lo tituló, "La cirugía con imágenes de fluorescencia molecular utilizando péptidos penetrantes de células activables disminuye el cáncer residual y mejora la supervivencia".
