(Phys.org) —Una de las principales razones por las que las nanopartículas pueden aumentar la eficacia de un medicamento contra el cáncer al tiempo que disminuyen su toxicidad es que pueden acumularse en sitios cancerosos del cuerpo a través de los vasos sanguíneos con fugas anormales que rodean la mayoría de los tumores sólidos. Si bien el fenómeno de permeabilidad y retención mejoradas (EPR) es efectivo, es ineficaz y la gran mayoría de una dosis inyectada de fármaco atrapado en nanopartículas se excreta del cuerpo sin llegar nunca a su objetivo previsto. Ahora, sin embargo, un equipo de investigadores del Instituto Nacional del Cáncer (NCI) ha encontrado una forma de mejorar notablemente el efecto EPR y aumentar la acumulación de nanopartículas en los tumores en más de 20 veces.
Hisataka Kobayashi y sus colegas del Centro de Investigación del Cáncer del NCI emplearon una técnica que llaman fotoinmunoterapia, que utiliza un anticuerpo ligado a un compuesto fotosensible o fotosensibilizador, para aumentar la filtración de los vasos sanguíneos asociados a tumores. La permeabilidad y retención súper mejoradas (SUPR) resultante no solo aumentó la cantidad de nanopartículas cargadas de fármaco que se acumularon en los tumores sensibilizados, pero mas importante, redujo significativamente el tamaño de los tumores tratados. Los investigadores informan de su trabajo en la revista. ACS Nano .
Para crear su agente de fotoinmunoterapia, el equipo del NCI vinculó un anticuerpo monoclonal aprobado por la FDA, panitumumab, que se dirige a la variante del receptor EGFR, ErbB1, que se sobreexpresa en algunos tumores sólidos a un agente fotosensibilizante conocido como IR700. Un día después de inyectar este agente en ratones portadores de tumores, los investigadores utilizaron una sola dosis de luz infrarroja cercana para activar el agente. A continuación, inyectaron panitumumab con una etiqueta fluorescente que se pudo visualizar y encontraron que el anticuerpo se acumulaba rápidamente solo en los tumores que habían sido sensibilizados por irradiación y no en los que no habían sido sensibilizados.
Experimentos posteriores mostraron que el fotosensibilizador irradiado unido a anticuerpos daña la primera capa de células tumorales que se encuentra junto a los vasos sanguíneos con fugas. Cuando estas células están dañadas, cambia la presión alrededor de los vasos sanguíneos, haciendo que se expandan, lo que aumenta su filtración. Los investigadores demostraron que el efecto SUPR aumenta la permeabilidad de estos vasos sanguíneos a partículas de hasta 200 nanómetros.
En un conjunto final de experimentos, Luego, los investigadores administraron daunorrubicina encapsulada en liposomas disponible comercialmente una hora después de la irradiación. Treinta días después de que se trataron 10 animales, siete de los ratones aún estaban vivos, en comparación con un solo animal que fue tratado con daunorrubicina liposomal sola.
Este trabajo se detalla en un artículo titulado, "Efectos de retención y permeabilidad notablemente mejorados inducidos por la fotoinmunoterapia de tumores". Un resumen de este artículo está disponible en el sitio web de la revista.
