Profundizando en el mundo de lo extremadamente pequeño, los investigadores están explorando cómo las nanopartículas biodegradables pueden administrar con precisión medicamentos contra el cáncer para atacar el neuroblastoma, un cáncer infantil a menudo mortal.

Al reunir a expertos en oncología pediátrica con expertos en nanotecnología, Los investigadores del Hospital de Niños de Filadelfia tienen como objetivo enhebrar la aguja de administrar dosis efectivas de agentes que matan el cáncer y, al mismo tiempo, evitar la toxicidad en los tejidos sanos. La nueva investigación del equipo muestra que este enfoque inhibe el crecimiento tumoral y prolonga notablemente la supervivencia en modelos animales.

"Estas nanopartículas nos permiten obtener más beneficios por el dinero, una mayor eficacia en dosis totales más bajas, "dijo Garrett M. Brodeur, MARYLAND., oncólogo pediatra y experto en neuroblastoma en el Hospital de Niños de Filadelfia (CHOP). "Las nanopartículas están diseñadas para administrar lentamente un fármaco al tumor, donde mata las células cancerosas en multiplicación, con menor toxicidad para la circulación sistémica ".

El grupo de Brodeur colaboró ​​con un grupo de investigadores de nanotecnología de CHOP dirigido por Michael Chorny, Doctor., en un estudio que se publicará en forma impresa el 1 de mayo en Letras de cáncer .

Chorny Sucesivamente, condujo un estudio que se publicará en la edición impresa de mayo de Biomateriales , en colaboración con el grupo de Brodeur y con Robert Levy, MARYLAND., e Ivan Alferiev, Doctor., ambos miembros con Chorny de un grupo de investigación en cardiología en CHOP. Ese documento describió cómo el equipo diseñó las nanopartículas especialmente formuladas.

Este enfoque, explicó Brodeur, explota una vulnerabilidad de los tumores, llamada efecto EPR, para una mayor permeabilidad y retención. "Los vasos sanguíneos de los tumores tienen más fugas y están más desorganizados que los vasos sanguíneos en el tejido normal. En el tejido sano hay uniones estrechas en los vasos sanguíneos, ", dijo." Pero los tumores no tienen esas uniones estrechas y tienen una circulación ineficiente, para que las nanopartículas que suministramos eviten los tejidos sanos, pero se acumulan en los tumores donde liberan los agentes anticancerígenos ".

El neuroblastoma es un tumor sólido del sistema nervioso periférico, a menudo aparece en el abdomen o el pecho de un niño. El cáncer más común en bebés, El neuroblastoma representa una parte desproporcionada de las muertes por cáncer en los niños, con tasas de curación por detrás de las de la mayoría de los otros cánceres pediátricos.

"En oncología pediátrica, nos hemos basado en gran medida en medicamentos desarrollados hace 30 o 40 años, ", dijo Brodeur." Si bien estos han mejorado enormemente las tasas generales de curación durante ese período del 20 al 80 por ciento, todavía necesitamos mejores medicamentos y enfoques más específicos para los cánceres infantiles más rebeldes, incluidas las formas de neuroblastoma de alto riesgo ».

Brodeur, Chorny y sus colegas utilizaron sus formulaciones de nanopartículas para producir un precursor de SN38, la forma activa de irinotecan, un fármaco anticáncer convencional utilizado durante los últimos 20 años contra el neuroblastoma recidivante. En ratones de laboratorio, el equipo del estudio comparó los resultados obtenidos con el SN38 encapsulado en nanopartículas con los que utilizaron una dosis comparable de irinotecán.

Las nanopartículas inyectadas entregaron SN38 al tumor en cantidades 100 veces más altas que el irinotecán, con presencia sostenida del fármaco durante al menos 72 horas, y sin evidencia de toxicidad en los ratones. Además, la mayoría de los ratones sobrevivieron sin tumores durante más de 6 meses después de la administración de nanopartículas, Considerando que todos los ratones tratados con irinotecán tuvieron una recidiva tumoral poco después de interrumpir el tratamiento, y todos murieron poco después.

Las nanopartículas del estudio son ultrapequeñas, menos de 100 nanómetros de diámetro (un nanómetro es una millonésima de milímetro, mucho más pequeño que los glóbulos rojos). "Ajustamos cuidadosamente el tamaño de las nanopartículas para encontrar un 'punto óptimo':lo suficientemente pequeño como para penetrar un tumor, y lo suficientemente grande para llevar una carga útil terapéutica, ", dijo Chorny." También podemos ajustar su composición para mantener la molécula activa atrapada en un polímero hasta que las nanopartículas lleguen al tumor objetivo, y personalizar el tiempo de descomposición del polímero para permitir la liberación controlada de SN38 en una escala de tiempo que proporcione los mejores efectos terapéuticos ".

Brodeur tiene como objetivo traducir estos resultados preclínicos a ensayos en humanos durante el próximo año. "Visualizamos la administración dirigida a través de nanopartículas como un cuarto brazo de la terapia dirigida contra el cáncer, ", dijo. Brodeur agregó que si la administración de nanopartículas demuestra su valor en los ensayos clínicos, puede unirse a otras tres innovaciones dirigidas molecularmente en el tratamiento del cáncer pediátrico que ya están disponibles en CHOP:inmunoterapia con células T de bioingeniería, isótopos radiactivos que se unen preferentemente a las células cancerosas, e inhibidores de quinasas que interrumpen la señalización anormal desencadenada por mutaciones que provocan cáncer.

Algunas nanopartículas ya se están utilizando para tratar cánceres en adultos, pero si la técnica actual logra un éxito clínico en el neuroblastoma, Fortalecería notablemente el arsenal de enfoques actualmente disponibles para tratar un cáncer infantil. Tiene el potencial para aplicaciones más amplias, así como, para administrar otros medicamentos y tratar otros cánceres actualmente tratados con irinotecán, y quizás incluso aquellos que actualmente se consideran resistentes a este fármaco.