(Phys.org) —La proteína factor de necrosis tumoral alfa (TNF-alfa) es un arma poderosa en el arsenal para controlar el cáncer. Desafortunadamente, como es el caso de muchas terapias potentes contra el cáncer, el uso de TNF-alfa como terapia contra el cáncer se ha visto muy limitado. "Fue tan tóxico que causó la muerte, "y los investigadores lo abandonaron, explica Scott McNeil, director del Laboratorio de Caracterización de Nanotecnología del Laboratorio Nacional de Investigación del Cáncer de Frederick.
Eso fue en la década de 1990. Hoy dia, El TNF-alfa es un excelente ejemplo de cómo administrar de forma segura y eficaz sustancias tóxicas a las células cancerosas mediante el uso de la nanotecnología.
El laboratorio de McNeil, parte del centro de investigación y desarrollo financiado con fondos federales operado por SAIC-Frederick para el Instituto Nacional del Cáncer, trabajó con una compañía farmacéutica para reformular el TNF-alfa acoplándolo con nanopartículas de oro. Usando la proteína mejorada con nanotecnología, parece posible inyectar con seguridad hasta tres veces la cantidad que había sido letal con versiones anteriores. El fármaco modificado ha pasado por un ensayo clínico de fase 1 y está entrando en la fase 2.
En el laboratorio de McNeil, y para otros científicos que utilizan la nanotecnología para la administración de fármacos, historias como esta son cada vez más comunes. Los investigadores buscan acelerar el desarrollo de posibles fármacos nanotecnológicos para el cáncer mediante la exploración de formas de reducir los efectos secundarios y hacer que los tratamientos alcancen sus objetivos de manera más eficaz. Esto puede significar el uso de la nanotecnología para reformular fármacos que pueden haber fracasado en ensayos clínicos anteriores. En algunos casos, uniendo una nanopartícula a un fármaco existente, los investigadores no solo pueden reducir su toxicidad, pero también pueden ver un aumento significativo en la esperanza de vida de los pacientes.
Muchos medicamentos contra el cáncer se aprueban según el tiempo que demoran la progresión de la enfermedad. Algunos medicamentos en el mercado "solo mejoran la esperanza de vida en unas cinco semanas, ", dice McNeil. Él ve la nanomedicina como un potencial cambio de juego para los medicamentos contra el cáncer en el futuro.
McNeil, tanto químico como biólogo, ha pasado la mayor parte de su carrera trabajando en nanotecnología, pero cuando se le pidió que aplicara su experiencia para encontrar mejores medicamentos para el cáncer, él era escéptico. "Mi carrera profesional fue principalmente militar, "dice el ex oficial del Ejército." Estaba usando nanotecnología para aplicaciones militares en SAIC, usando puntos cuánticos para ver si dispersas cosas, donde aterrizan. Recibí una llamada inesperada en diciembre de 2003 y el mensaje fue:"Queremos utilizar la nanotecnología para las aplicaciones del cáncer". Pensé, '¿Qué están pensando? ¿Vas a poner un punto cuántico de cadmio en un humano? ¡No hay manera! ' Lo descarté al principio y de hecho ignoré los correos electrónicos, esperando que desapareciera ".
Pero no se fue. De hecho, mucho ha cambiado en los últimos 10 años. Ahora, Los nanofármacos están comenzando a demostrar su capacidad para colocar los fármacos directamente en el tumor, donde harán el mayor bien, en lugar de dejarlos vagar libremente por el cuerpo. Un fármaco se adhiere a una nanopartícula, que a menudo es una pequeña esfera. Para ponerlo en perspectiva, un nanómetro es una mil millonésima parte de un metro; el ancho de una sola hebra de cabello es de aproximadamente 10, 000 nanómetros. La nanopartícula es lo suficientemente pequeña como para fluir a través de los vasos sanguíneos y hacia un tumor, donde la partícula se disocia, y se libera la droga. En el final, el objetivo de la nanomedicina es que la única parte del cuerpo afectada por el fármaco sea el tumor, el área de necesidad.
El Laboratorio de Caracterización de Nanotecnología de McNeil se fundó en 2004 en colaboración con la Administración de Alimentos y Medicamentos y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología. Hay una cosa que el laboratorio no hace:desarrollar fármacos nanotecnológicos. En lugar de, investigadores allí, que van desde la biología del cáncer y la toxicología hasta la química, inmunología, y física:ayudar a investigadores de todo el mundo a crear los mejores medicamentos posibles. "Ayudamos a los investigadores a obtener pruebas de concepto, donde están generando unas pocas decenas de miligramos de material y entran en ensayos clínicos, donde van a necesitar kilogramos de materiales, "dice McNeil". Esa investigación traslacional, como lo llamamos, es absolutamente pertinente para participar en ensayos clínicos ".
La mayoría de los científicos que solicitan asistencia de la NCL buscan la aprobación de la FDA para sus medicamentos nanotecnológicos, pero no tienen los recursos para optimizar su fórmula. La NCL puede ayudar. "Les ayudamos a comprender qué está involucrado con su partícula porque no tienen las herramientas que tenemos para poder caracterizar, ", dice McNeil." Puede que tengan una bonita imagen o caricatura, pero hasta que vean nuestras micrografías electrónicas, no saben cómo se ve ".
El Laboratorio de Caracterización de Nanotecnología tiene dos propósitos. Después de que una molécula ha pasado por la cascada de ensayos de NCL, que consiste en un conjunto de pruebas que evalúan la toxicología preclínica, farmacología, y eficacia de las nanopartículas, el NCL puede ofrecer una evaluación. "El investigador necesitará 40 millones de dólares para entrar en los ensayos de la Fase 2. Los investigadores deben justificar la inversión. Los ayudamos a generar los datos que necesitan para avanzar en su trabajo y luego servimos como una evaluación de terceros". Eso es crucial McNeil dice:para un investigador que busca financiación. "Una empresa de capital riesgo puede acudir a nosotros y decirnos:'Bien, ¿Qué piensas realmente de esto? Veamos tus datos y explícalo y defiéndelo. Nosotros, obviamente, no podemos respaldarlo, pero podemos discutir los datos en el contexto de lo que están tratando de hacer. Eso realmente tiene mucho peso ".
Considere el ejemplo de Abraxane (paclitaxel), que fue aprobado para su uso por la FDA en 2005. Abraxane, un fármaco contra el cáncer de toxicidad variable pero ampliamente prescrito, se ha mejorado uniéndola a una nanopartícula, creando así un nuevo, tratamiento dirigido. "Debido al tamaño y la unión a un receptor diferente, ese fármaco ahora tiene una toxicidad menor en comparación con el fármaco anterior. Para el conjugado nanopartícula-Abraxane, la toxicidad es muy marginal, al menos para inmunotoxicidad e hipersensibilidad, "dice McNeil.
Desde 2005, el Laboratorio de Caracterización de Nanotecnología ha caracterizado cerca de 300 partículas diferentes. Seis de ellos están en ensayos clínicos. "Dependiendo de la comunidad a la que pertenezcas, o esa es una proporción excelente o una proporción pobre, "explica McNeil." Lo vemos como una proporción increíble. Una empresa farmacéutica puede fabricar cientos de miles de medicamentos diferentes y solo uno de cada 100, 000 entra en ensayos clínicos ".
El lugar de la nanotecnología en el arsenal del tratamiento del cáncer también parece seguro. Un nuevo informe de Infiniti Research Limited, una empresa de investigación de mercados especializada en productos farmacéuticos y atención médica, pronostica que el mercado de suministro de medicamentos de nanotecnología está en camino de duplicarse en los próximos cinco años.
