Los esfuerzos recientes entre la Universidad de Maryland (UMD) y Weinberg Medical Physics LLC (WMP), con sede en Bethesda, han llevado a una nueva técnica para distribuir magnéticamente partículas portadoras de fármacos a objetivos difíciles de alcanzar. El método tiene el potencial de transformar la forma en que se tratan los tumores de tejido profundo y otras enfermedades.
El ex alumno del Departamento de Bioingeniería (BioE) de la UMD Fischell, el Dr. Aleksandar Nacev y el profesor de BioE y del Instituto de Investigación de Sistemas Benjamin Shapiro se han asociado con WMP para explotar campos magnéticos de pulsos rápidos para enfocar partículas magnéticas nanoterapéuticas en objetivos profundos.
Durante años, Los investigadores han trabajado con nanopartículas magnéticas cargadas con terapias, como medicamentos o genes, para desarrollar técnicas no invasivas para dirigir terapias y diagnósticos a objetivos en el cuerpo. La investigación de nanopartículas magnéticas atrajo la atención de los medios en octubre, cuando Google X (el laboratorio de innovación de Google dedicado a promover importantes avances tecnológicos) anunció su interés en el uso de nanopartículas magnéticas para aplicaciones de diagnóstico.
En lugar de cirugía o tratamientos administrados sistémicamente, como la quimioterapia, el uso de partículas magnéticas como portadores de fármacos podría permitir a los médicos utilizar electroimanes externos para enfocar la terapia en las ubicaciones precisas de una enfermedad dentro de un paciente. Sin embargo, hasta ahora, las partículas solo pueden ser atraídas por un imán, y por lo tanto no podría concentrarse en puntos alejados de la cara del imán. Como resultado, en ensayos clínicos anteriores, los imanes colocados fuera del cuerpo solo habían podido concentrar el tratamiento en objetivos en la superficie de la piel o justo debajo de ella.
"Lo que hemos demostrado experimentalmente es que al explotar la física de las nanovarillas podemos usar campos magnéticos de pulsos rápidos para enfocar las partículas a un objetivo profundo entre los imanes, "Dijo Shapiro.
Estos campos magnéticos pulsados permitieron al equipo revertir el comportamiento habitual de las nanopartículas magnéticas. En lugar de un imán que atraiga las partículas, demostraron que un pulso magnético inicial puede orientar las partículas en forma de varilla sin tirar de ellas, y luego un pulso posterior puede empujar las partículas antes de que las partículas puedan reorientarse. Repitiendo los pulsos en secuencia, las partículas se enfocaron en ubicaciones profundas entre los electroimanes.
"El Santo Grial de la focalización magnética de fármacos es el sueño de utilizar imanes fuera del cuerpo para dirigir de forma mínimamente invasiva la terapia con fármacos a cualquier parte del cuerpo, por ejemplo, a tumores profundos inoperables oa secciones del cerebro que han sido dañadas por un trauma, enfermedades vasculares o degenerativas, "dijo el Dr. Irving Weinberg, médico en ejercicio y presidente de WMP. "Hemos demostrado que la pulsación rápida de campos electromagnéticos externos puede lograr este objetivo".
El estudio, publicado esta semana en Nano letras bajo el título "La inversión dinámica permite que los imanes externos concentren varillas ferromagnéticas en un objetivo central, "muestra que, con pulsos magnéticos externos apropiados, Las partículas ferromagnéticas que transportan fármacos o moléculas podrían concentrarse en ubicaciones profundas arbitrarias entre los imanes. Nacev, Weinberg, Shapiro y sus colegas investigadores ahora están trabajando para demostrar este método in vivo para demostrar su potencial terapéutico. en un proyecto financiado por el programa de Investigación de Innovación de Pequeñas Empresas del Instituto Nacional del Cáncer (NCI) y presentado en la Conferencia de Inversores patrocinada por el NCI en San Francisco. Adicionalmente, el equipo de investigación lanzó recientemente IronFocus Medical, C ª., una empresa de nueva creación establecida para comercializar su invención. Más información sobre IronFocus Medical, Inc. está disponible en línea en www.ironfocusmedical.com.
“Esta tecnología podría permitir una nueva modalidad terapéutica que combine la precisión espacial de la radiación guiada por imágenes tradicional con la especificidad bioquímica de la medicina molecular, "dijo el Dr. John R. Adler, Vicepresidente y Jefe de Nuevas Aplicaciones Clínicas de Varian Medical Systems.
