Las nanocadenas con medicamentos se deslizan hacia los tumores y hacen explotar un fármaco de quimioterapia en núcleos de cáncer difíciles de alcanzar. ingenieros y científicos del informe de la Universidad Case Western Reserve.

En pruebas con ratas y ratones, la tecnología eliminó muchas más células cancerosas, inhibió mejor el crecimiento tumoral y prolongó la vida por más tiempo que la administración de quimioterapia tradicional.

Todo el rato, el sistema de administración dirigida utilizó mucho menos del fármaco doxorrubicina que la cantidad utilizada en la quimioterapia tradicional, salvando el tejido sano de la exposición tóxica.

El nuevo sistema de administración y los resultados se describen en la edición en línea de la revista The American Chemical Society. ACS Nano .

"Se ha utilizado otra nanotecnología para introducir un fármaco dentro de un tumor, pero una vez que la droga entra por la puerta, se queda junto a la puerta, falta la mayor parte del edificio, "dijo Efstathios Karathanasis, profesor de ingeniería biomédica y líder del equipo de investigación. "Usamos un tipo diferente de nanotecnología para pasar de contrabando la droga dentro del tumor y hacer explotar la bomba, liberar el fármaco en su forma libre para que se extienda por todo el tumor ".

La clave del nuevo sistema de administración es la cola de la bomba de doxorrubicina.

El equipo de Karathanasis tomó nanopartículas magnéticas hechas de óxido de hierro y modificó las superficies para que una se vincule a la siguiente. al igual que los bloques de construcción de Lego.

Unieron tres y unieron químicamente una esfera de liposomas llena de la droga.

Luego inyectaron modelos de ratas y ratones con las nanocadenas, que contenía sólo del 5 al 10 por ciento de la doxorrubicina utilizada en la quimioterapia estándar. Los dos roedores son modelos de dos cepas diferentes de lo que se llama cáncer de mama triple negativo, una forma muy agresiva de cáncer que solo se puede tratar con quimioterapia intensa.

Los investigadores comenzaron con una forma agresiva, creer si la tecnología funciona en los cánceres menos tratables, Es probable que funcione con otros medicamentos en otras formas de cáncer.

Un dia despues, después de que las nanocadenas se hubieran deslizado del torrente sanguíneo y se hubieran congregado en el tumor, los investigadores colocaron una bobina de alambre, llamado solenoide, fuera de los modelos animales, cerca del tumor. La electricidad que pasa a través del solenoide crea un campo de radiofrecuencia. El campo hizo vibrar las colas magnéticas, rompiendo las esferas de los liposomas.

Dos semanas después del tratamiento, El crecimiento tumoral en las ratas que recibieron la nueva administración del fármaco fue menos de la mitad que el de las ratas tratadas tradicionalmente. En ratas que recibieron dos de los nuevos tratamientos, el crecimiento del tumor se redujo a una décima parte del de las ratas tratadas tradicionalmente (por ejemplo, doxorrubicina o doxorrubicina liposomal usadas clínicamente).

Las ratas que recibieron un nuevo tratamiento sobrevivieron un promedio de 25 días y las tratadas dos veces. 46 días, en comparación con los 15 días de las ratas tratadas tradicionalmente.

Muerte celular llamada apoptosis, dentro del tumor fue al menos 10 veces mayor después de un tratamiento con el nuevo sistema de administración en comparación con el tratamiento tradicional.

Los investigadores solo probaron la apoptosis en ratones con una línea celular triple negativa diferente. El nuevo tratamiento provocó un aumento de casi 4 veces en la muerte celular dentro del tumor.

Tanto en ratones como en ratas, el fármaco y la muerte celular resultante se distribuyeron mucho más ampliamente por todos los tumores con la administración de nanocadenas.

"Probablemente existan diferentes mecanismos de crecimiento en los diferentes modelos, lo que indica que esta tecnología probablemente funcionará en diferentes tipos de cáncer, "dijo Ruth Keri, profesor asociado y vicepresidente del Departamento de Farmacología de la Facultad de Medicina de Case Western Reserve. Keri, quien también es director asociado de investigación básica en Case Comprehensive Cancer Center, asistido en la investigación.

"Este es un enfoque realmente inteligente y novedoso para la entrega dirigida. Pero, necesitamos muchas más pruebas ".

Durante su experimentación, el equipo descubrió que podían controlar la velocidad de liberación del fármaco ajustando la radiofrecuencia utilizada para hacer vibrar la cadena.

Planean explorar más a fondo esta capacidad y probar si el sistema puede bloquear la capacidad del tumor para hacer metástasis. que es la causa más común de muerte por cáncer. También optimizarán el sistema para proporcionar una liberación de fármaco más eficiente y rápida. y evaluar más a fondo el efecto del tamaño y la forma de las nanocadenas sobre la circulación sanguínea y la penetración de tumores.