El enfoque estándar de la terapia del cáncer en la actualidad es mezclar y combinar medicamentos de quimioterapia para atacar los tumores de múltiples maneras. Ahora, dos equipos separados de investigadores han demostrado que el uso de nanopartículas para administrar múltiples fármacos simultáneamente puede producir un efecto sinérgico que aumenta la capacidad de destrucción celular de ambos fármacos.
En un estudio, un equipo de investigadores de la Universidad Northwestern ha demostrado que pueden combinar dos agentes anticancerosos poderosos pero extremadamente tóxicos, cisplatino y doxorrubicina, en una nanopartícula de polímero, produciendo un impulso sustancial en su capacidad de la combinación para destruir tumores. Además, la nanopartícula dos en uno reduce la cantidad de ambos medicamentos necesarios para matar las células cancerosas, lo que presumiblemente reduciría los efectos secundarios tóxicos asociados con estos medicamentos.
SonBinh Nguyen y Thomas O'Halloran dirigieron este estudio, que fue publicado en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense . El Dr. O'Halloran es el co-investigador principal de una de las 12 asociaciones de plataformas de nanotecnología del cáncer financiadas por la Alianza del Instituto Nacional del Cáncer para la nanotecnología en el cáncer. También es miembro del Centro Universitario Northwestern para la Excelencia en Nanotecnología del Cáncer (CCNE), que también forma parte de la Alianza para la Nanotecnología en el Cáncer.
Aunque originalmente fue diseñado para transportar trióxido de arsénico a tumores sólidos, las nanopartículas utilizadas en este estudio están demostrando ser bastante versátiles en su capacidad para transportar una amplia gama de cargas a neoplasias malignas. En este estudio, los investigadores querían ver si la administración de dos fármacos en una nanopartícula ofrecía alguna ventaja de administrarlos sin la nanopartícula o en nanopartículas separadas. Las nanopartículas, que los investigadores llaman nanobins, se fabrican encerrando un liposoma dentro de una jaula de polímero sensible al pH. En este caso, la doxorrubicina está atrapada dentro del núcleo del liposoma, mientras que el cisplatino quedó atrapado en la jaula de polímero.
En un conjunto inicial de experimentos, los investigadores determinaron que una proporción de 5 a 1 de cisplatino a doxorrubicina era la más eficaz para tratar los tumores de ovario cuando los dos fármacos se combinaban en la misma nanopartícula. Cuando los dos fármacos se administraron en esta proporción pero con cada uno en su propia nanopartícula, la combinación no solo fue menos efectiva para matar células malignas, pero las dos drogas parecían estar interfiriendo entre sí, un fenómeno observado a menudo en la práctica clínica. La administración de los dos medicamentos en la misma nanopartícula asegura que los medicamentos alcancen sus objetivos intracelulares al mismo tiempo, que es lo que probablemente conduce al sinergismo observado en este estudio.
Mientras tanto, Mansoor Amiji y Zhenfeng Duan, investigadores co-principales de la Asociación de la Plataforma de Nanotecnología del Cáncer en la Universidad Northeastern, han demostrado que un tipo diferente de nanopartícula de polímero también puede administrar dos agentes anticancerígenos simultáneamente y, como resultado, puede destruir las células cancerosas que se han vuelto resistentes a la terapia con medicamentos. En este caso, los investigadores sintetizaron nanopartículas de polímeros biocompatibles que atraparon paclitaxel y lonidamina y que se dirigieron al receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR) que se sobreexpresa en tumores altamente agresivos. Cuando se agrega a las células tumorales que crecen en cultivo, la nanopartícula que contenía ambos fármacos fue mucho más eficaz para matar las células resistentes a los fármacos que cuando los dos fármacos se coadministraron en nanopartículas separadas. Los investigadores informaron sus hallazgos en la revista. Farmacéutica molecular .
En un conjunto separado de experimentos, cuyos resultados fueron publicados en la revista Edición internacional de Angewandte Chemie , Drs. Nguyen y O'Halloran, acompañado por Thomas Meade, otro miembro del Northwestern CCNE, demostraron que las nanobinas también pueden coadministrar un agente terapéutico y de imágenes por resonancia magnética a los tumores. En este estudio, Los investigadores cargaron el agente contra el cáncer gemcitabina en el núcleo de la nanobina y agregaron un agente de contraste de resonancia magnética de gadolinio a la superficie de la nanobina. Cuando se agrega a las células tumorales de ratón, los nanobins se absorbieron rápidamente y los nanobins eran claramente visibles en imágenes de resonancia magnética. Además, las nanopartículas liberaron su carga útil de gemcitabina una vez que las nanobinas fueron absorbidas por las células cultivadas.
