(PhysOrg.com) - Utilizando partículas de silicio nanoporosas, dos equipos de investigadores han creado vehículos de administración de fármacos capaces de transportar terapias moleculares lábiles al interior del cuerpo. Ambos grupos creen que sus nuevos vehículos de administración de fármacos crean nuevas oportunidades para desarrollar terapias contra el cáncer innovadoras.
Mauro Ferrari, del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en Houston, dirigió un equipo de investigación con el objetivo de desarrollar nuevos métodos para administrar pequeñas moléculas terapéuticas de ARN interferente (ARNip) a los tumores. Él y sus colegas publicaron los resultados de sus estudios en la revista Cancer Research. Karl Erik Hellstrom, de la Universidad de Washington, y Jun Liu y Chenghong Lei, ambos del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL), dirigió el grupo de investigación que desarrolla métodos para administrar anticuerpos terapéuticos contra los tumores. Su investigación fue publicada en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense . El Dr. Ferrari es el investigador principal de uno de los Centros de Ciencias Físicas en Oncología del Instituto Nacional del Cáncer (NCI), y desempeñó un papel fundamental en el establecimiento de la Alianza para la Nanotecnología en el Cáncer del NCI.
siRNA es un enfoque prometedor para la terapia contra el cáncer, y una molécula de ARNip contra el cáncer se encuentra ahora en ensayos clínicos en humanos (haga clic aquí para ver una historia reciente). Sin embargo, Las moléculas de ARNip se degradan rápidamente en el cuerpo. por lo que llevarlos a los tumores requiere ayuda.
El equipo del Dr. Ferrari abordó este problema encapsulando primero moléculas de ARNip en nanopartículas a base de lípidos. El trabajo anterior de su equipo ya había demostrado que estas nanopartículas de lípidos podían entregar moléculas de ARNip a los tumores. pero lograr un efecto terapéutico en ratones portadores de tumores requirió inyecciones dos veces por semana durante muchas semanas. Para reducir el número de inyecciones necesarias, El Dr. Ferrari y sus colegas decidieron cargar su construcción de nanopartículas de ARNip en los poros de partículas de silicio nanoporosas biocompatibles y luego inyectaron su vehículo de administración de fármacos en ratones con tumores de ovario humanos.
Cuando los investigadores examinaron a los ratones tres semanas después, los investigadores encontraron que los tumores se habían encogido notablemente y que el agente siRNA todavía estaba ejerciendo su efecto biológico. Los investigadores también encontraron que las toxicidades eran mínimas o inexistentes.
Mientras tanto, El equipo de la Universidad de Washington-PNNL utilizó silicio nanoporoso para atrapar una gran cantidad de anticuerpos monoclonales que se dirigen a una proteína específica asociada a un tumor conocida como CTLA-4. Se ha demostrado que los anticuerpos monoclonales dirigidos a CTLA-4 producen efectos antitumorales marcados en ensayos clínicos en humanos. pero los niveles terapéuticos de este anticuerpo pueden desencadenar reacciones autoinmunes no deseadas y otros efectos secundarios graves. Drs. Hellstrom, Liu, y Lei y sus colaboradores razonaron que las partículas de silicio nanoporosas podrían actuar como un reservorio que mantendría los niveles terapéuticos de anticuerpos en el sitio del tumor mientras se reducía la cantidad total de anticuerpos que circulan libremente en el cuerpo.
Para probar su hipótesis, los investigadores inyectaron su construcción directamente en melanomas que crecen en ratones. Como control un segundo grupo de ratones recibió anticuerpos monoclonales CTLA-4 inyectados en la cavidad peritoneal. Los resultados de este experimento mostraron que los anticuerpos monoclonales CTLA-4 administrados utilizando silicio nanoporoso produjeron una supresión del crecimiento tumoral durante un mes sin toxicidad. mientras que los anticuerpos CTLA-4 solos tuvieron poco efecto sobre el crecimiento tumoral. El primer grupo de animales también vivió mucho más tiempo que el segundo grupo.
Este trabajo sobre siRNA se detalla en un artículo titulado, "Entrega sostenida de ARN de pequeña interferencia por partículas mesoporosas de silicio". Investigadores del Centro Oncológico M.D. Anderson de la Universidad de Texas, Universidad de Rice, Facultad de Medicina de Baylor, Universidad de Texas en Austin, y el Centro Integral de Cáncer de la Universidad de Puerto Rico también participaron en este estudio. Un resumen de este artículo está disponible en el sitio web de la revista.
Este trabajo con anticuerpos se detalla en un artículo titulado, "Liberación local de anticuerpos altamente cargados a partir del soporte nanoporoso funcionalizado para la inmunoterapia contra el cáncer". Un resumen de este artículo está disponible en el sitio web de la revista.
