Investigadores de la Universidad de Notre Dame han diseñado nanopartículas que son muy prometedoras para el tratamiento del mieloma múltiple (MM), un cáncer incurable de las células plasmáticas en la médula ósea.

Una de las dificultades que enfrentan los médicos para tratar el MM proviene del hecho de que las células cancerosas de este tipo comienzan a desarrollar resistencia al tratamiento quimioterapéutico líder. doxorrubicina, cuando se adhieren al tejido de la médula ósea.

"Las nanopartículas que hemos diseñado logran muchas cosas a la vez, "dice Başar Bilgiçer, profesor asistente de ingeniería química y biomolecular y química y bioquímica, e investigador en la iniciativa de Diagnóstico y Terapéutica Avanzada (AD&T) de Notre Dame.

"Primero, reducen el desarrollo de resistencia a la doxorrubicina. Segundo, de hecho, consiguen que las células cancerosas consuman activamente las nanopartículas cargadas de fármaco. Tercera, reducen el efecto tóxico que tiene el fármaco en los órganos sanos ".

Una secuencia de imágenes que muestran células de mieloma múltiple internalizando las nanopartículas diseñadas

Las nanopartículas están recubiertas con un péptido especial que se dirige a un receptor específico en el exterior de las células de mieloma múltiple. Estos receptores hacen que las células se adhieran al tejido de la médula ósea y activen los mecanismos de resistencia a los fármacos. Pero mediante el uso del péptido recientemente desarrollado, en cambio, las nanopartículas pueden unirse a los receptores y evitar que las células cancerosas se adhieran a la médula ósea en primer lugar.

Las partículas también llevan consigo el fármaco quimioterapéutico. Cuando una partícula se adhiere a una celda MM, la célula absorbe rápidamente la nanopartícula, y solo entonces se libera la droga, haciendo que el ADN de la célula cancerosa se rompa y la célula muera.

"Nuestra investigación en ratones muestra que la formulación de nanopartículas reduce el efecto tóxico que tiene la doxorrubicina en otros tejidos, como los riñones y el hígado, "añade Tanyel Kiziltepe, profesor asistente de investigación del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular y AD&T.

"Creemos que una mayor investigación demostrará que el corazón también se ve menos afectado. Esto podría reducir en gran medida los efectos secundarios dañinos de esta quimioterapia".

El grupo tuvo que abordar tres problemas importantes asociados con todas las terapias basadas en nanopartículas, explica Jonathan Ashley, uno de los principales investigadores del proyecto.

"Hubo una bioingeniería compleja involucrada en el desarrollo de las partículas. Pudimos controlar con precisión la cantidad de fármacos y elementos de orientación en cada nanopartícula, lograr una distribución homogénea del tamaño de las nanopartículas y eliminar la variabilidad de un lote a otro en la producción de partículas ".

Antes de avanzar a los ensayos clínicos en humanos, el equipo planea realizar más investigaciones y pruebas para mejorar el diseño de las nanopartículas y encontrar la cantidad y combinación óptimas de fármacos de quimioterapia para este nuevo tratamiento.

La investigación se describe con mayor detalle en una edición reciente de Nature's Diario de cáncer de sangre . Fue apoyado por fondos del Instituto de Ciencias Clínicas y Traslacionales de Indiana.