(Phys.org) - Si bien la mayoría de las nanopartículas en desarrollo como vehículos de administración de fármacos son esferas, Un creciente cuerpo de investigación sugiere que las nanopartículas cilíndricas funcionarían aún mejor con el doble objetivo de sobrevivir en el torrente sanguíneo el tiempo suficiente para alcanzar su objetivo previsto y penetrar la pared celular para entregar su carga útil terapéutica dentro de las células tumorales donde más se necesita. Un equipo de investigadores del Centro de Excelencia en Nanotecnología del Cáncer de la Universidad de Northwestern (Northwestern CCNE) ha inventado una estructura de nanofilamentos cilíndricos que reduce significativamente el crecimiento tumoral en un modelo animal de cáncer de mama.
Un equipo dirigido por Vincent Cryns, quien recientemente se mudó de Northwestern a la Facultad de Medicina y Salud Pública de la Universidad de Wisconsin, y Samuel Stupp, desarrolló las nanofibras autoensamblables. Los investigadores informan sus hallazgos en la revista. ACS Nano .
Para crear sus cilindros inhibidores de tumores, los investigadores recurrieron a una familia de moléculas conocidas como péptidos anfífilos. Cuando se pone en agua, estas moléculas, que se puede hacer usando sintetizadores de péptidos automatizados, que espontáneamente se autoensamblan en largos, filamentos delgados. Dependiendo de la elección de los materiales de partida, estos filamentos pueden mostrar un gran número de péptidos biológicamente activos en sus superficies que permiten que las fibras sirvan como fármacos y agentes de administración de fármacos simultáneamente sin la necesidad de encapsular adicionalmente los agentes anticancerígenos dentro de la nanoestructura.
En un trabajo anterior, el equipo de Northwestern CCNE había demostrado que una de esas nanofibras era más tóxica para las células cancerosas que las células no malignas, pero esta nanofibra se degradó rápidamente en el torrente sanguíneo. Para mejorar las propiedades farmacocinéticas de su nanofibra, los investigadores crearon un segundo péptido anfífilo, este unido a poli (etilenglicol) (PEG), un polímero ampliamente utilizado para aumentar la supervivencia de las nanopartículas en el torrente sanguíneo. Cuando los investigadores mezclaron el péptido anfífilo con el anfífilo PEGilado, las dos moléculas juntas se autoensamblaron en nanofilamentos. Al agregar el péptido anfífilo PEGilado a la mezcla, los investigadores aumentaron ocho veces la cantidad de nanofibra intacta que sobrevivió a la degradación por la enzima tripsina en comparación con la nanofibra original.
Para ver si esta nanofibra se mostró prometedora en estudios con animales vivos, los investigadores lo administraron a ratones con tumores de mama humanos. Después de dosificar a los animales dos veces por semana durante tres semanas, los investigadores observaron que los tumores en los animales tratados crecieron mucho más lentamente que en los animales de control. También notaron que los animales no mostraban signos de toxicidad relacionada con los medicamentos.
