(Phys.org) —Los investigadores en ingeniería biomédica han desarrollado un método de administración de fármacos contra el cáncer que esencialmente introduce el fármaco de contrabando en una célula cancerosa antes de desencadenar su liberación. El método puede compararse con mantener separados una bomba que mata el cáncer y su detonador hasta que están dentro de una célula cancerosa. donde luego se combinan para destruir la célula.

"Esta es una forma de acción rápida de administrar medicamentos a las células cancerosas y desencadenar la muerte celular, "dice el Dr. Ran Mo, autor principal de un artículo sobre el trabajo e investigador postdoctoral en el programa conjunto de ingeniería biomédica de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill. "También utilizamos nanocápsulas a base de lípidos que ya están en uso para aplicaciones clínicas, acercándolo a su uso en el mundo real ".

La técnica utiliza cápsulas a base de lípidos a nanoescala, o liposomas, para administrar tanto el fármaco como el mecanismo de liberación a las células cancerosas. Un conjunto de liposomas contiene adenosina-5'-trifosfato (ATP), la llamada "molécula de energía". Un segundo conjunto de liposomas contiene un medicamento contra el cáncer llamado doxorrubicina (Dox) que está incrustado en un complejo de moléculas de ADN. Cuando las moléculas de ADN entran en contacto con altos niveles de ATP, se despliegan y sueltan el Dox. La superficie de los liposomas está integrada con lípidos o péptidos cargados positivamente, que actúan como sacacorchos para introducir los liposomas en las células cancerosas.

A medida que los liposomas se absorben en una célula cancerosa, están sellados del resto de la célula en un endosoma, un compartimento que separa todo el material extraño que ingresa a la célula.

El ambiente dentro de un endosoma es ácido, lo que hace que los liposomas Dox y los liposomas ATP se fusionen, así como a la pared del propio endosoma.

Mientras tanto, otras dos cosas están sucediendo simultáneamente. Primero, los liposomas de ATP derraman su ATP en los liposomas de Dox, liberando al Dox de su jaula de ADN. Segundo, las paredes de los liposomas Dox crean una abertura en el endosoma, derramando su contenido rico en Dox en la célula circundante, lo que lleva a la muerte celular.

En un modelo de ratón, los investigadores encontraron que la nueva técnica disminuyó significativamente el tamaño de los tumores de cáncer de mama en comparación con el tratamiento que usaba Dox sin los liposomas a nanoescala.

"Este trabajo es algo similar a la investigación anterior que hemos realizado con nanogeles basados ​​en polímeros, pero hay una diferencia clave, "dice el Dr. Zhen Gu, autor principal del artículo y profesor asistente en el programa conjunto de ingeniería biomédica. "La diferencia es que esta técnica basada en liposomas nos permite introducir ATP adicional en la célula cancerosa, liberando la droga más rápidamente.

"Es importante poder ajustar los niveles de ATP porque algunas células cancerosas tienen deficiencia de ATP, "Gu agrega." Pero esta técnica funcionaría incluso en esos entornos ".