(Phys.org) - Experimentando con células de cáncer de próstata humano y ratones, Los expertos en imágenes de cáncer de Johns Hopkins dicen que han desarrollado un método para encontrar y matar células malignas sin afectar a las sanas.

El método, llamadas imágenes teranósticas, se dirige y rastrea potentes terapias con medicamentos directamente y solo a las células cancerosas. Se basa en unir una forma originalmente inactiva de quimioterapia farmacológica, con una enzima, a proteínas específicas en las superficies de las células tumorales y detectando la absorción del fármaco en el tumor. La unión del complejo fármaco-proteína altamente específico, o nanoplex, a la superficie de la célula le permite entrar en la célula cancerosa, donde la enzima activa lentamente el fármaco que mata el tumor.

Los investigadores dicen que sus hallazgos, publicado en la revista ACS Nano en línea el 6 de agosto de se cree que son los primeros en demostrar que las quimioterapias pueden controlarse con precisión a nivel molecular para maximizar su eficacia contra los tumores, al mismo tiempo que minimiza sus efectos secundarios.

El investigador principal del estudio Zaver Bhujwalla, Doctor., profesor de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins y su Centro de Cáncer Kimmel, señala que un problema persistente con la quimioterapia actual es que ataca todo tipo de células y tejidos, no solo los cancerosos.

En los experimentos de imágenes teranósticas, supervisado por Bhujwalla y el co-investigador del estudio Martin Pomper, MARYLAND., Doctor., los investigadores dirigieron medicamentos solo a las células cancerosas, específicamente aquellos con antígeno de membrana específico de la próstata, o proteínas de superficie celular PSMA.

"Nuestros resultados muestran un enfoque de imágenes no invasivo para seguir y administrar terapia dirigida a cualquier cáncer que exprese PSMA, "dice Bhujwalla, quien también se desempeña como director del Centro Johns Hopkins In Vivo Cellular and Molecular Imaging Center (ICMIC), donde se desarrollaron los estudios de imagen teranóstica.

Bhujwalla dice que la nueva técnica funcionará potencialmente contra cualquier cáncer en el que los tumores eleven la producción de ciertas proteínas de la superficie celular. Los ejemplos incluirían cánceres de mama con proteínas HER-2 / neu y CXCR4, y algo de hígado, también se sabe que los cánceres de pulmón y riñón expresan determinadas proteínas. Señala que el PSMA se expresa en los vasos de la mayoría de los tumores sólidos, lo que sugiere que el nanoplex informado en el último estudio podría usarse en general para obtener imágenes y tratar una variedad de cánceres.

En su última serie de experimentos, principalmente en ratones inyectados con células tumorales de próstata humanas, Bhujwalla y el equipo de Johns Hopkins probaron su capacidad para rastrear con dispositivos de imágenes la administración de medicamentos contra el cáncer directamente a los tumores. Algunos de los tumores estaban compuestos por células con PSMA, mientras que otros tumores denominados de control no tenían ninguno. En el fármaco nanoplex se incluyeron pequeñas hebras de ARN, Ácidos de construcción celular que se pueden usar en su lugar para bloquear y reducir la producción de una enzima conocida, colina quinasa, cuyos niveles suelen aumentar con el crecimiento tumoral. Se obtuvieron imágenes de todos los componentes nanoplex dentro del tumor, además de reducir la producción de colina quinasa, que disminuyó en un 80 por ciento dentro de las 48 horas posteriores a la absorción de nanoplex en células con amplio PSMA. Cuando los investigadores usaron anticuerpos para bloquear la acción del PSMA, bajó el nivel de captación de nanoplex y activación de fármacos en las células cancerosas, medido por el oscurecimiento de la imagen.

Diferentes concentraciones de la droga nanoplex, etiquetado con moléculas radiactivas y fluorescentes, se mezclaron en el laboratorio con células de tejido de cáncer de próstata, algunos de los cuales tenían PSMA adicional y otros que no tenían ninguno. Solo aquellas células con PSMA adicional mostraron captación de nanoplex, medido por la intensidad de la imagen, que luego disminuyó cuando se agregaron productos químicos que bloquean el PSMA (de nuevo a los niveles observados en células que casi no tienen PSMA).

Experimentos adicionales que involucraron inyecciones de tres concentraciones diferentes de la droga nanoplex no mostraron daño a otros órganos vitales del ratón. como el riñón y el hígado, ni ningún repunte en la respuesta del sistema inmunológico del ratón.

"Nuestro enfoque de imágenes teranósticas muestra cómo se pueden combinar los mejores métodos de detección y tratamiento para formar equipos altamente especializados, formas de quimioterapia más potentes y seguras, "dice Pomper, profesor en Johns Hopkins, quien también se desempeña como director asociado en ICMIC.

Dice que un objetivo importante de las imágenes teranósticas es ir más allá de la quimioterapia estándar que ataca una molécula objetivo a la vez. "Con imágenes teranósticas, podemos atacar múltiples objetivos tumorales, haciendo que sea más difícil para el tumor evadir el tratamiento farmacológico, "dice Pomper, que ya está trabajando con colegas de Johns Hopkins para identificar otros objetivos moleculares.