Investigadores de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) del Departamento de Bioingeniería de la Facultad de Ingeniería han descubierto una nueva tecnología que allana el camino para un nuevo método seguro y no invasivo para tratar el cáncer profundo. Dirigido por el profesor asociado Zhang Yong, el equipo tiene hasta ahora, demostraron que su tecnología podría inhibir el crecimiento tumoral y controlar la expresión génica en ratones. Esta es la primera vez en el mundo en el uso de nanopartículas para la terapia fotodinámica no invasiva del cáncer profundo.

Los hallazgos del equipo se publicaron en línea en Medicina de la naturaleza los lunes, 17 de septiembre de 2012.

El equipo ha descubierto una forma de controlar la expresión génica mediante el uso de nanopartículas que pueden convertir la luz del infrarrojo cercano (NIR) en luz visible o ultravioleta. Estas nanopartículas se pueden introducir en los sitios de destino del paciente, para hacer su buen trabajo.

Los genes liberan ciertas proteínas en nuestro cuerpo para asegurar que nuestra "maquinaria" interna funcione bien y nos mantengamos saludables. Sin embargo, algunas veces, el proceso puede salir mal y hacer que nuestro cuerpo funcione mal, conduciendo a diversas enfermedades. Pero los médicos pueden corregir esto manipulando el proceso de genes
expresión mediante el uso de luz ultravioleta. Sin embargo, La luz ultravioleta puede causar más daño que bien.

Profesor asociado Zhang, el líder del equipo, dijo:"NIR, además de no ser tóxico, también es capaz de penetrar más profundamente en nuestros tejidos. Cuando NIR alcanza los lugares deseados en el cuerpo del paciente, las nanopartículas que hemos inventado, son capaces de convertir el NIR de nuevo en luz ultravioleta (conversión ascendente) para activar eficazmente los genes de la forma deseada, controlando la cantidad de proteínas expresadas cada vez, cuando esto debería tener lugar, así como por cuánto tiempo debería llevarse a cabo ".

Sus hallazgos de este estudio se publicaron anteriormente en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias en mayo de 2012.

Como las nanopartículas de conversión ascendente también se pueden utilizar para producir luz visible, el equipo ha extendido su aplicación a otras terapias basadas en la luz. La terapia de luz convencional para el tratamiento de tumores usa luz visible para activar medicamentos sensibles a la luz que pueden destruir las células cancerosas. Sin embargo, tal luz visible no es lo suficientemente penetrante para alcanzar tumores profundos. El método del equipo de emplear NIR es capaz de penetrar mucho más profundamente. Los hallazgos del equipo se publicaron recientemente en línea en Nature Medicine.

Su novedoso uso de nanopartículas fue noticia en 2010. Recubiertos con sílice mesoporosa, cada una de estas partículas tiene la tarea de realizar una "conversión ascendente". Su artículo "Nanopartículas fluorescentes de conversión ascendente estructuradas con núcleo multicolor" se publicó en Advanced Materials en diciembre de 2008. Fue uno de los artículos más citados debido a su relevancia en la ciencia actual.

"Al utilizar nuestras nanopartículas, Los medicamentos pueden activarse con luz NIR, que es segura. La luz también puede penetrar más profundamente en los tejidos para tratar las células enfermas. ", dijo el profesor asociado Zhang.

Coautor del artículo, El estudiante de doctorado, el Sr. Muthu Kumara Gnananasammandhan, agregó que lo que han desarrollado es una tecnología de plataforma que se puede personalizar para una amplia gama de aplicaciones. Por ejemplo, además de la terapia fotodinámica, su innovación también se puede utilizar para bioimagen donde las nanopartículas se pueden unir a biomarcadores, que luego se adherirá a las células cancerosas, lo que permite obtener mejores imágenes de tumores y células cancerosas.

El equipo de seis miembros está formado por investigadores de las facultades de Ingeniería y Ciencias, así como la Escuela de Medicina NUS Yong Loo Lin.

El equipo está actualmente en colaboración con investigadores del Centro Nacional del Cáncer de Singapur para llevar a cabo un proyecto financiado por la Agencia para la Ciencia. Tecnología e investigación (A * STAR) que evaluará la seguridad y eficacia de la tecnología para allanar el camino para ensayos clínicos piloto en el futuro.