Un nuevo estudio ha demostrado que la adición de nanotubos de nitruro de boro a la superficie de las células cancerosas puede duplicar la eficacia de la electroporación irreversible. un tratamiento mínimamente invasivo para los tumores de tejidos blandos en el hígado, pulmón, próstata, cabeza y cuello, riñón y páncreas. Aunque esta investigación se encuentra en las primeras etapas, algún día podría conducir a mejores terapias para el cáncer.

El estudio fue realizado por investigadores en Italia en el Instituto de Ciencias de la Vida, Scuola Superiore Sant'Anna en Pisa con BNNT proporcionados por investigadores del Centro de Investigación Langley de la NASA, la Instalación Aceleradora Nacional Thomas Jefferson del Departamento de Energía y el Instituto Nacional Aeroespacial.

La electroporación irreversible es una nueva terapia para cánceres difíciles de tratar en tejidos blandos. Se ofrece en muchos centros de tratamiento del cáncer en los Estados Unidos, y se está estudiando su eficacia en una amplia variedad de cánceres específicos. Los investigadores del Instituto de Ciencias de la Vida comenzaron a experimentar con BNNT para ver si los nanotubos podían hacer que el tratamiento fuera más efectivo.

"La electroporación irreversible es una forma de perforar la pared de una célula tumoral, "dijo Michael W. Smith, científico jefe de BNNT, LLC y anteriormente científico del personal del Centro de Investigación Langley de la NASA.

Smith explicó que cuando se hace un agujero del tamaño adecuado en la pared de una celda, la célula reacciona de forma predecible. Aunque no se ha identificado el mecanismo exacto, los investigadores sospechan que tal agujero podría desencadenar el suicidio celular. "La celda literalmente se irá, Oh, algo está terriblemente mal y matarse. Eso se llama apoptosis "añadió.

Smith leyó sobre los ensayos del investigador italiano con BNNT en una revista, y les ofreció a los investigadores una muestra de los BNNT de Jefferson Lab / NASA Langley / NIA de muy alta calidad. Estos BNNT son muy cristalinos y tienen un diámetro pequeño. Estructuralmente también contienen pocas paredes con defectos mínimos, y son muy largos y muy flexibles.

Los investigadores italianos primero suspendieron los BNNT en glicol-quitosano, un tipo de solución de jabón biológico, y explotó los tubos con ondas de sonido para cortarlos en trozos más pequeños. La solución, que contienen cantidades variables de BNNT, luego se vertió en grupos de células de carcinoma epitelial humano (también conocidas como células HeLa) en el laboratorio para ver si los BNNT por sí solos matarían las células. Los investigadores determinaron la cantidad de BNNT que mataron aproximadamente el 25 por ciento de las células cancerosas durante 24 horas.

Luego, los investigadores expusieron las células HeLa a esa cantidad de BNNT en solución y aplicaron 160 voltios de electricidad a las células. que era el voltaje sugerido por el proveedor del dispositivo de electroporación y corresponde a un campo eléctrico de 800 voltios por centímetro. Los investigadores también trataron células cancerosas no expuestas con el mismo voltaje.

Descubrieron que el método de tratamiento de electroporación irreversible mataba el doble de células cancerosas con BNNT (88 por ciento) en la superficie celular que sin ellos (40 por ciento).

"Pudieron conseguir, en una placa de Petri, más del doble de efectividad. Entonces, esta técnica funciona dos veces mejor con nuestros nanotubos en las células que sin ellos. Eso es un gran problema porque puede usar mucho menos voltaje o matar muchas más celdas, "dijo Smith.

Smith y su colega, Kevin Jordan, un ingeniero de personal de Jefferson Lab e ingeniero jefe en BNNT, LLC, dijo que los BNNT tienen una larga lista de usos potenciales.

"Los investigadores de tecnología dicen que estos nanotubos tienen aplicaciones energéticas, aplicaciones médicas y aplicaciones aeroespaciales, "dijo Jordan.

Los investigadores ahora están intentando ampliar el proceso de producción, al mismo tiempo que mejora la pureza de los BNNT. Su objetivo es poder producir cantidades masivas de tubos para explorar toda la gama de aplicaciones potenciales.

Por ejemplo, los investigadores italianos necesitarán más BNNT de alta calidad para continuar sus estudios en ratones. Pasar al siguiente paso es prometedor, pero la investigación aún se encuentra en las primeras etapas, y aún queda un largo camino por recorrer antes de que se considere la técnica para su uso en la clínica para tratar el cáncer.

Investigadores del Centro de Investigación Langley de la NASA, La Instalación Aceleradora Nacional Thomas Jefferson del Departamento de Energía y el Instituto Nacional Aeroespacial crearon una nueva técnica para sintetizar nanotubos de nitruro de boro (BNNT) de alta calidad. El método de vapor / condensador presurizado (PVC) se desarrolló con el láser de electrones libres de Jefferson Lab y luego se perfeccionó utilizando un láser de soldadura comercial. En esta técnica, el rayo láser golpea un objetivo dentro de una cámara llena de gas nitrógeno. El rayo vaporiza el objetivo, formando una columna de gas boro. Un condensador, un alambre de metal enfriado, se inserta en la pluma de boro. El condensador enfría el vapor de boro a su paso, provocando la formación de gotitas de boro líquido. Estas gotas se combinan con el nitrógeno para autoensamblarse en BNNT.

La investigación se publicó en línea antes que en forma impresa en la revista. Tecnología en la investigación y el tratamiento del cáncer .