Una de cada ocho mujeres en los Estados Unidos desarrollará cáncer de mama. De aquellos, muchos se someterán a una cirugía para extirpar el tumor y luego requerirán algún tipo de reconstrucción mamaria. a menudo involucrando implantes. El cáncer es un objetivo difícil de alcanzar, aunque, y las células malignas regresan para hasta una quinta parte de las mujeres diagnosticadas originalmente, según la Sociedad Estadounidense del Cáncer.

¿Sería posible diseñar materiales para implantes que pudieran reducir esa tasa de recaída? Los científicos biomédicos de la Universidad de Brown informan de algunos avances prometedores. El equipo ha creado un implante con una superficie de "lecho de uñas" a nanoescala que disuade a las células cancerosas de vivir y prosperar. Hecho de un polímero común aprobado por el gobierno federal, el implante es el primero de su tipo, basado en una revisión de la literatura, con modificaciones a nanoescala que provocan una reducción en la arquitectura de los vasos sanguíneos de los que dependen los tumores de cáncer de mama, al tiempo que atraen células mamarias sanas.

"Hemos creado una superficie (de implante) con características que pueden al menos disminuir las funciones de las células (cancerosas) sin tener que usar quimioterápicos, radiación, u otros procesos para matar células cancerosas, "dijo Thomas Webster, profesor asociado de ingeniería y el autor correspondiente en el artículo en Nanotecnología . "Es una superficie que es adecuada para las células mamarias sanas y menos para las células mamarias cancerosas".

Webster y su laboratorio han estado modificando varias superficies de implantes para promover la regeneración del hueso, cartílago, piel, y otras celdas. En este trabajo, él y Lijuan Zhang, un estudiante graduado de cuarto año en química, buscó remodelar un implante que podría usarse en la cirugía de reconstrucción mamaria que no solo atraería células sanas sino que también repelería las células persistentes del cáncer de mama. El dúo creó un molde en una placa de vidrio usando perlas de poliestireno de 23 nanómetros de diámetro y ácido poliláctico-co-glicólico (PLGA), un polímero biodegradable aprobado por la FDA y ampliamente utilizado en entornos clínicos, como puntadas. El resultado:un implante cuya superficie se cubrió con Granos de 23 nanómetros de altura. La pareja también creó superficies de implantes PLGA con picos de 300 nanómetros y 400 nanómetros para comparar.

En pruebas de laboratorio después de un día, las superficies con picos de 23 nanómetros mostraron una disminución del 15 por ciento en la producción de una proteína (VEGF) de la que dependen las células endoteliales de cáncer de mama, en comparación con una superficie de implante sin modificación de la superficie. La superficie de 23 nanómetros mostró una mayor reducción en la concentración de VEGF en comparación con los implantes modificados de 300 nanómetros y 400 nanómetros también.

No está claro por qué la superficie de 23 nanómetros parece funcionar mejor para disuadir a las células de cáncer de mama. Webster cree que puede tener que ver con la rigidez de las células mamarias malignas. Cuando entran en contacto con la superficie irregular, no pueden envolver completamente los contornos redondeados, privándolos de la capacidad de ingerir los nutrientes que sustentan la vida que impregnan la superficie.

"Esto es como una superficie de lecho de uñas para ellos, "Dijo Webster.

"Supongo que los picos superficiales de menos de 23 nanómetros serían incluso mejores, Webster agregó, aunque todavía no existen perlas de poliestireno con tales dimensiones. "Cuanto más puedas empujar hacia arriba esa célula cancerosa, cuanto más evites que interactúe con la superficie ".

La pareja también encontró que la superficie semiesférica de 23 nanómetros producía un 15 por ciento más de células mamarias endoteliales sanas en comparación con la superficie normal después de un día de pruebas de laboratorio.

Webster y Zhang planean a continuación investigar por qué las superficies nanomodificadas disuaden las células mamarias malignas, para crear características de superficie que produzcan mejores resultados, y para determinar si se pueden utilizar otros materiales.