Las nanopartículas se consideran un enfoque prometedor para detectar y combatir las células tumorales. El método tiene, sin embargo, a menudo fallan porque el sistema inmunológico humano los reconoce y rechaza antes de que puedan cumplir con su función. Investigadores del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf y del University College Dublin han desarrollado nanopartículas que eluden el sistema de defensa del cuerpo y encuentran las células enfermas. Este procedimiento utiliza fragmentos de un anticuerpo que solo se encuentra en camellos y llamas.

El uso de nanopartículas en la investigación del cáncer se considera un enfoque prometedor para detectar y combatir las células tumorales. El método tiene, sin embargo, a menudo falla porque el sistema inmunológico humano reconoce las partículas como objetos extraños y las rechaza antes de que puedan cumplir su función. Los investigadores del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) y del University College Dublin en Irlanda tienen, junto con otros socios, desarrolló nanopartículas que no solo eluden el sistema de defensa del cuerpo, pero también encuentran su camino hacia las células enfermas. Este procedimiento utiliza fragmentos de un tipo particular de anticuerpo que solo ocurre en camellos y llamas. Las pequeñas partículas tuvieron éxito incluso en condiciones que son muy similares a la situación dentro de los cuerpos de los pacientes potenciales.

Describiendo el estado actual de la investigación, El Dr. Kristof Zarschler del Instituto Virtual Helmholtz NanoTracking en el HZDR explica:"Por el momento, debemos superar tres desafíos. Primero, necesitamos producir las nanopartículas más pequeñas posibles. Entonces necesitamos modificar su superficie de manera que las proteínas del cuerpo humano no los envuelvan, lo que los haría ineficaces. Para asegurar, que las partículas hagan su trabajo, también debemos programarlos de alguna manera para encontrar las células enfermas ". Por lo tanto, Los investigadores de Dresde y Dublín combinaron su experiencia para desarrollar nanopartículas hechas de dióxido de silicio con fragmentos de anticuerpos de camello.

A diferencia de los anticuerpos convencionales, que constan de dos cadenas proteicas ligeras y dos pesadas, las de camellos y llamas son menos complejas y están compuestas por solo dos cadenas pesadas. "Debido a esta estructura simplificada, son más fáciles de producir que los anticuerpos normales, ", explica Zarschler." También solo necesitamos un fragmento en particular, la porción de la molécula que se une a ciertas células cancerosas, lo que hace posible la producción de nanopartículas mucho más pequeñas ". Al modificar la superficie de la nanopartícula, también se vuelve más difícil para el sistema inmunológico reconocer el material extraño, lo que permite que las nanopartículas alcancen su objetivo.

Las partículas ultrapequeñas deberían entonces detectar el llamado receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR) en el cuerpo humano. En varios tipos de tumores, esta molécula está sobreexpresada y / o existe en forma mutada, lo que permite que las células crezcan y se multipliquen sin control. Los investigadores de Dresde pudieron demostrar en experimentos que las nanopartículas que se han combinado con los fragmentos de anticuerpos de camello pueden unirse más firmemente a las células cancerosas. "El EGFR es una cerradura virtual en la que nuestro anticuerpo encaja como una llave, "explica Zarschler.

Incluso obtuvieron los mismos resultados en experimentos con suero sanguíneo humano, un entorno biológicamente relevante, señalan los científicos:"Esto significa que realizamos las pruebas en condiciones muy similares a la realidad del cuerpo humano, "explica el Dr. Holger Stephan, quien lidera el proyecto. "El problema con muchos estudios actuales es que se eligen condiciones artificiales donde no existen factores disruptivos. Si bien esto proporciona buenos resultados, en última instancia, es inútil porque las nanopartículas finalmente fallan en experimentos llevados a cabo en condiciones más complejas. En nuestro caso, al menos podríamos reducir esta fuente de error ".

Sin embargo, se requiere más tiempo antes de que las nanopartículas se puedan utilizar en el diagnóstico de tumores humanos. "Las pruebas exitosas nos han llevado un paso más allá, "explica Stephan." El camino, sin embargo, su uso clínico es largo ". El siguiente objetivo es reducir el tamaño de las nanopartículas, que ahora tienen aproximadamente cincuenta nanómetros de diámetro, a menos de diez nanómetros. "Eso sería óptimo, "según Zarschler." Entonces solo permanecerían en el cuerpo humano por un período corto, el tiempo suficiente para detectar el tumor ".