Investigadores del MIT y del Brigham and Women's Hospital han demostrado que pueden administrar el fármaco contra el cáncer cisplatino de manera mucho más eficaz y segura en una forma que se ha encapsulado en una nanopartícula dirigida a las células tumorales de próstata y se activa una vez que alcanza su objetivo.

Usando las nuevas partículas, los investigadores pudieron reducir con éxito los tumores en ratones, utilizando solo un tercio de la cantidad de cisplatino convencional necesaria para lograr el mismo efecto. Eso podría ayudar a reducir los efectos secundarios potencialmente graves del cisplatino, que incluyen daño renal y daño nervioso.

En 2008, los investigadores demostraron que las nanopartículas funcionaban en células cancerosas cultivadas en una placa de laboratorio. Ahora que las partículas se han mostrado prometedoras en los animales, el equipo espera pasar a las pruebas en humanos.

"En cada etapa, es posible que surjan nuevos obstáculos, pero sigues intentándolo "Dice Stephen Lippard, el profesor de química Arthur Amos Noyes y autor principal del artículo, que aparece en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias la semana del 10 de enero.

Omid Farokhzad, profesora asociada de la Facultad de Medicina de Harvard y directora del Laboratorio de Nanomedicina y Biomateriales del Brigham and Women’s Hospital, también es un autor principal del artículo. Shanta Dhar, un asociado postdoctoral en el laboratorio de Lippard, y Nagesh Kolishetti, un asociado postdoctoral en el laboratorio de Farokhzad, son coautores principales.

Mejor entrega

Cisplatino que los médicos comenzaron a usar para tratar el cáncer a fines de la década de 1970, destruye las células cancerosas mediante la reticulación de su ADN, que finalmente desencadena la muerte celular. A pesar de sus efectos secundarios adversos, que también incluyen daño a los nervios y náuseas, aproximadamente la mitad de todos los pacientes con cáncer que reciben quimioterapia están tomando cisplatino u otros medicamentos a base de platino.

Otro problema con el cisplatino convencional es su vida relativamente corta en el torrente sanguíneo. Solo alrededor del 1 por ciento de la dosis administrada a un paciente llega alguna vez al ADN de las células tumorales, y aproximadamente la mitad se excreta en una hora después del tratamiento.

Para prolongar el tiempo en circulación, los investigadores decidieron encerrar un derivado de cisplatino en una nanopartícula hidrófoba (repelente al agua). Primero, modificaron la droga, que normalmente es hidrofílico (atrae agua), con dos unidades de ácido hexanoico, fragmentos orgánicos que repelen el agua. Eso les permitió encapsular el profármaco resultante, una forma que permanece inactiva hasta que ingresa a la célula objetivo, en una nanopartícula.

Usando este enfoque, mucha más droga llega al tumor, porque menos de la droga se degrada en el torrente sanguíneo. Los investigadores encontraron que las nanopartículas circulaban en el torrente sanguíneo durante aproximadamente 24 horas, al menos 5 veces más que el cisplatino no encapsulado. También encontraron que no se acumulaba tanto en los riñones como el cisplatino convencional.

Para ayudar a que las nanopartículas alcancen su objetivo, los investigadores también los recubrieron con moléculas que se unen al PSMA (antígeno de membrana específico de la próstata), una proteína que se encuentra en la mayoría de las células cancerosas de la próstata.

Después de mostrar la durabilidad mejorada de las nanopartículas en la sangre, los investigadores probaron su eficacia tratando ratones implantados con tumores de próstata humanos. Descubrieron que las nanopartículas reducían el tamaño del tumor tanto como el cisplatino convencional durante 30 días, pero con solo el 30 por ciento de la dosis.

“Han demostrado de manera muy elegante no solo una eficacia mejorada sino también una disminución de la toxicidad, ”Dice Mansoor Amiji, presidente de ciencias farmacéuticas en la Facultad de Ciencias de la Salud Bouvé de la Northeastern University, que no participó en la investigación. "Con una nanopartícula, debe poder administrar dosis más altas al paciente, para que pueda tener un resultado terapéutico mucho mejor y no preocuparse tanto por los efectos secundarios ".

Este tipo de diseño de nanopartículas podría adaptarse fácilmente para transportar otros tipos de medicamentos, o incluso más de un fármaco a la vez, como informaron los investigadores en un artículo de PNAS en octubre pasado. También podrían diseñarse para atacar tumores distintos del cáncer de próstata, siempre que esos tumores tengan receptores conocidos a los que se pueda atacar. Un ejemplo es el receptor Her-2 abundante en algunos tipos de cáncer de mama, dice Lippard.

Las partículas probadas en este documento se basan en el mismo diseño que las partículas desarrolladas por Farokhzad y el profesor del Instituto MIT, Robert Langer, que administran el fármaco contra el cáncer docetaxel. Un ensayo clínico de fase I para evaluar esas partículas comenzó la semana pasada, dirigido por BIND Biosciences.

Se necesitan más pruebas en animales antes de que las partículas portadoras de cisplatino puedan entrar en ensayos clínicos en humanos. dice Farokhzad. "Al final del día, si los resultados de desarrollo son prometedores, entonces esperaríamos poner algo como esto en humanos dentro de los próximos tres años, ”, Dice.