La resistencia a los medicamentos de quimioterapia contribuye al fracaso del tratamiento en más del 90 por ciento de los cánceres metastásicos. Superar este obstáculo mejoraría significativamente las tasas de supervivencia al cáncer.

Dean Ho, profesor asociado de ingeniería biomédica e ingeniería mecánica en la Universidad Northwestern, cree que una pequeña partícula de carbono llamada nanodiamante puede ofrecer una solución eficaz de administración de fármacos para cánceres difíciles de tratar.

En estudios de modelos de cáncer de hígado y de mama in vivo, Ho y un equipo multidisciplinario de científicos, Los ingenieros y médicos descubrieron que una cantidad normalmente letal de un fármaco de quimioterapia cuando se une a los nanodiamantes reduce significativamente el tamaño de los tumores en los ratones. Las tasas de supervivencia también aumentaron y no se observaron efectos tóxicos en tejidos y órganos.

Este es el primer trabajo que demuestra la importancia y el potencial de traslación de los nanodiamantes en el tratamiento de cánceres resistentes a la quimioterapia. Los resultados se publicarán el 9 de marzo en la revista Medicina traslacional de la ciencia.

"Nuestros resultados muestran el enorme potencial de traslación del nanodiamante para mejorar significativamente la eficacia del tratamiento del cáncer resistente a los medicamentos y, al mismo tiempo, mejorar la seguridad, "dijo Ho, quien dirigió la investigación y es autor correspondiente del artículo. "Estos son beneficios críticos. Elegimos estudiar estos cánceres resistentes a la quimioterapia porque siguen siendo una de las mayores barreras para tratar el cáncer y mejorar la supervivencia del paciente".

Ho trabaja en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas McCormick de Northwestern y es miembro del Centro Integral de Cáncer Robert H. Lurie de la Universidad de Northwestern.

Los nanodiamantes son materiales a base de carbono de aproximadamente 2 a 8 nanómetros de diámetro. La superficie de cada nanodiamante posee grupos funcionales que permiten unirle un amplio espectro de compuestos, incluidos los agentes de quimioterapia.

Los investigadores tomaron estos nanodiamantes y les unieron de forma reversible el fármaco de quimioterapia común doxorrubicina mediante un proceso de síntesis escalable. que mejora la liberación sostenida del fármaco.

Ho y sus colegas estudiaron modelos de ratones con cánceres de hígado y de mama. En estos cánceres resistentes, los medicamentos pueden ingresar a los tumores, pero son expulsados ​​de inmediato debido a una respuesta innata en el hígado y la mama para expulsar estos medicamentos.

Trataron a un grupo de animales con los complejos de doxorrubicina-nanodiamante y a otro grupo con el fármaco solo. En aquellos tratados con los complejos de nanodiamantes, el quimioterápico permaneció en circulación más tiempo (hasta 10 veces más) que los tratados con el fármaco solo. Además, el fármaco en sí se retuvo en ambos tipos de tumores durante un período de tiempo significativamente más largo. Una tasa de retención tan alta significa que se necesitaría administrar una cantidad menor del fármaco muy tóxico, reduciendo así los efectos secundarios.

Los investigadores también encontraron que los complejos de fármacos y nanodiamantes no tenían ningún efecto negativo sobre el recuento de glóbulos blancos. Esto es especialmente importante para el tratamiento del cáncer:si el recuento de glóbulos blancos desciende por debajo de cierto nivel, el tratamiento se interrumpe debido al riesgo de complicaciones importantes.

"Los nanodiamantes tienen una excelente biocompatibilidad, y el proceso de formulación de complejos de nanodiamantes y fármacos es muy económico, "dijo Edward K. Chow, un becario postdoctoral con el G.W. Fundación Hooper y la Universidad de California, San Francisco, y primer autor del artículo. "Los nanodiamantes poseen numerosos sellos distintivos de un sistema de administración de fármacos ideal y son plataformas prometedoras para avanzar en la terapia del cáncer".