(PhysOrg.com) - Las nanopartículas cubiertas con el pigmento natural melanina pueden proteger la médula ósea de los efectos nocivos de la radioterapia contra el cáncer. según científicos de la Facultad de Medicina Albert Einstein de la Universidad Yeshiva que probaron con éxito la estrategia en modelos de ratones. Los resultados de esta investigación, que fue dirigida por Ekaterina Dadachova, fueron publicados en el Revista Internacional de Oncología Radioterápica, Biología y Física .

La radioterapia se usa para destruir células cancerosas y encoger tumores. Pero debido a que la radiación también daña las células normales, los médicos deben limitar la dosis. Melanina, el pigmento natural que da color a la piel y al cabello, ayuda a proteger la piel de los efectos dañinos de la luz solar y se ha demostrado que protege contra la radiación. De hecho, Investigaciones anteriores de la Dra. Dadachova y sus colegas demostraron que la melanina protege contra la radiación al ayudar a prevenir la formación de radicales libres. que causan daño al ADN, y eliminando los radicales libres que se forman.

Para llevar melanina a la médula ósea, los investigadores decidieron utilizar nanopartículas. "Queríamos idear una forma de proporcionar melanina protectora a la médula ósea, ”Dijo la Dra. Dadachova. "Ahí es donde se forma la sangre, y las células madre de la médula ósea que producen células sanguíneas son extremadamente susceptibles a los efectos dañinos de la radiación ". Ella y sus colegas crearon nanopartículas de melanina recubriendo partículas de sílice de 20 nanómetros con varias capas de pigmento de melanina que sintetizaron en su laboratorio.

Los investigadores encontraron que estas partículas se alojaban con éxito en la médula ósea después de inyectarse en ratones. Luego, en una serie de experimentos, investigaron si sus nanopartículas protegerían la médula ósea de ratones tratados con dos tipos de radiación.

En el primer experimento, a un grupo de ratones se le inyectaron nanopartículas y a un segundo grupo no. Tres horas mas tarde, ambos grupos estuvieron expuestos a la radiación de todo el cuerpo. Durante los próximos 30 días, los investigadores controlaron la sangre de los ratones, buscando signos de daño en la médula ósea, como disminución del número de glóbulos blancos y plaquetas. Comparado con el grupo de control, a los que recibieron nanopartículas de melanina antes de la exposición a la radiación les fue mucho mejor; sus niveles de glóbulos blancos y plaquetas cayeron mucho menos precipitadamente. Diez días después de la irradiación, por ejemplo, los niveles de plaquetas habían caído solo un 10 por ciento en los ratones que habían recibido nanopartículas en comparación con una disminución del 60 por ciento en los ratones no tratados. Es más, los niveles de glóbulos blancos y plaquetas volvieron a la normalidad mucho más rápidamente que en los ratones de control.

Un segundo experimento evaluó no solo la protección de la médula ósea, sino también si las nanopartículas podrían tener el efecto indeseable de infiltrar y proteger los tumores a los que se dirige la radiación. A dos grupos de ratones se les inyectaron células de melanoma que formaron tumores de melanoma. Después de inyectar nanopartículas de melanina a un grupo de ratones, ambos grupos recibieron un tratamiento de radiación experimental diseñado por la Dra. Dadachova y sus colegas específicamente para tratar el melanoma.

Este tratamiento utiliza un isótopo emisor de radiación "superpuesto" a un anticuerpo que se une a la melanina. Cuando se inyecta en el torrente sanguíneo, los anticuerpos se adhieren a las partículas de melanina libres liberadas por las células dentro de los tumores de melanoma. Luego, sus isótopos emiten radiación que mata las células tumorales de melanoma cercanas.

Siguiendo el segundo experimento, los tumores de melanoma se redujeron significativamente y en la misma medida en ambos grupos de ratones, lo que indica que las nanopartículas melanizadas no interfirieron con la eficacia de la radioterapia. Una vez mas, las nanopartículas melanizadas evitaron el daño de la médula ósea inducido por la radiación:entre el tercer y el séptimo día después de la administración de la radioterapia de anticuerpo-isótopo, los ratones inyectados con nanopartículas experimentaron una caída en los glóbulos blancos que fue significativamente menor que en los ratones no tratados previamente con nanopartículas.

Este trabajo se detalla en un artículo titulado, "Nanopartículas cubiertas de melanina para la protección de la médula ósea durante la radioterapia del cáncer". Un resumen de este artículo está disponible en el sitio web de la revista.