(PhysOrg.com) - Prácticamente todos los estudios que utilizan nanopartículas para administrar fármacos y agentes de imágenes a los tumores comienzan cargando la carga útil clínica en la nanopartícula y luego inyectando el agente de administración resultante en el cuerpo. Si bien es eficaz para reducir el aclaramiento del cuerpo y mejorar la retención de fármacos o agentes de imágenes en un tumor, las nanopartículas se mueven relativamente lentamente desde la circulación hasta el corazón del tumor.
Ahora, un par de investigadores de la Universidad de Toronto han demostrado que un sistema que se ensambla en una nanopartícula, completo con fármaco o agente de formación de imágenes, una vez que ingresa a un tumor, puede aumentar drásticamente la velocidad a la que las moléculas clínicamente importantes ingresan a los tumores y aún atrapan esas moléculas dentro del tumor. Warren Chan y el becario postdoctoral Steven Perrault realizaron el estudio y publicaron los resultados de su trabajo en el Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.
El objetivo de este proyecto era desarrollar un sistema de nanopartículas que combinara la velocidad de entrada rápida de fármacos de moléculas pequeñas o agentes de formación de imágenes con la velocidad de salida glacial asociada con las nanopartículas. Esto permitiría que la mayor cantidad de fármaco o agente de imágenes ingrese y permanezca en los tumores, al tiempo que permite que el cuerpo excrete rápidamente cualquier material activo que permanezca en el torrente sanguíneo o que ingrese al tejido no objetivo. Para crear un sistema que combine estas dos características aparentemente incompatibles, Drs. Chan y Perrault primero inyectan nanopartículas de oro de 30 nanómetros de diámetro recubiertas con un polímero terminado en biotina; el polímero evita que las partículas se peguen entre sí y la biotina permite la conjugación posterior con agentes de formación de imágenes o fármacos. En el transcurso de las próximas 24 horas, muchas de las nanopartículas de oro se acumulan en tumores, mientras que el resto se excreta del cuerpo.
Próximo, los investigadores inyectan el principio activo vinculado a la estreptavidina, una molécula que se une estrecha y específicamente a la biotina. Esta construcción de moléculas pequeñas entra fácilmente en los tumores, así como otros tejidos, pero una vez en los tumores se adhiere de manera casi irreversible a las nanopartículas de oro, reduciendo en gran medida la velocidad a la que la molécula activa saldrá del tumor.
Usando un tinte fluorescente como molécula activa ligada a la estreptavidina, Drs. Chan y Perrault pudieron rastrear la cinética de la acumulación de fármacos en el tumor. Los resultados fueron notables:la molécula activa acumuló un aumento de casi 200 veces en la velocidad a la que el fármaco se acumuló en los tumores en comparación con los animales que no recibieron las nanopartículas de oro recubiertas de biotina. Además, Los tumores pretratados acumularon cinco veces más sonda fluorescente que los animales de control.
Este trabajo se detalla en un artículo titulado, "Ensamblaje in vivo de componentes de nanopartículas para mejorar la obtención de imágenes de cáncer específicas". Un resumen de este artículo está disponible en el sitio web de la revista.
