Los investigadores biomédicos de Cedars-Sinai han inventado un pequeño sistema de administración de fármacos que puede identificar los tipos de células cancerosas en el cerebro a través de "biopsias virtuales" y luego atacar la estructura molecular de la enfermedad.

Si la investigación de laboratorio con ratones se confirma en estudios en humanos, Los resultados podrían usarse para administrar medicamentos a nanoescala que puedan distinguir y combatir las células tumorales en el cerebro sin tener que recurrir a la cirugía.

“Este nanofármaco puede diseñarse para transportar una variedad de fármacos, proteínas y materiales genéticos para atacar tumores en varios frentes desde el interior del cerebro, ”Dice Julia Ljubimova, MARYLAND, Doctor, profesor de neurocirugía y ciencias biomédicas en Cedars-Sinai y autor principal de un artículo publicado en línea en la revista de la American Chemical Society ACS Nano .

Ljubimova, director del Centro de Investigación en Nanomedicina del Departamento de Neurocirugía y director del Programa de Nanomedicina del Instituto Integral del Cáncer Samuel Oschin, ha recibido una subvención de $ 2.5 millones de los Institutos Nacionales de Salud para continuar la investigación.

El sistema de administración de fármacos y sus componentes, juntos llamados nanobioconjugados o nanofármacos, pertenece a una clase emergente de medicamentos moleculares diseñados para ralentizar o detener los cánceres bloqueándolos de múltiples formas dentro del cerebro. La droga tiene un tamaño aproximado de 20 a 30 nanómetros, - una fracción del ancho de un cabello humano, que es 80, 000 a 100, 000 nanómetros de ancho.

Los científicos de Cedars-Sinai comenzaron a desarrollar la “plataforma” del sistema de administración de fármacos hace aproximadamente una década. El nanofármaco puede tener una variedad de "módulos" químicos y biológicos adjuntos.

Cada componente cumple una función especializada, como buscar células cancerosas y unirse a ellas, impregnando las paredes de los vasos sanguíneos y las células tumorales, o desmantelar los mecanismos moleculares que promueven el crecimiento tumoral, "Dice Eggehard Holler, Doctor, profesor de neurocirugía y director de síntesis de nanofármacos en Cedars-Sinai.

El nuevo sistema de administración desempeña dos funciones:diagnosticar tumores cerebrales mediante la identificación de células que se han diseminado al cerebro desde otros órganos, y luego luchar contra el cáncer con precisión, tratamiento tumoral individualizado.

Los investigadores pueden determinar el tipo de tumor colocando un marcador visible en una resonancia magnética. Si el marcador se acumula en el tumor, será visible en la resonancia magnética. Con la composición molecular del cáncer identificada a través de esta biopsia virtual, las investigaciones pueden cargar el "sistema de administración" con componentes dirigidos al cáncer que atacan específicamente la estructura molecular.

Para demostrar que las biopsias virtuales pueden distinguir un tipo de célula cancerosa de otro, los investigadores idearon lo que se cree que es un método único, implantar diferentes tipos de cánceres de mama y pulmón en ratones de laboratorio para representar la enfermedad metastásica, con un tipo de cáncer implantado en cada lado del cerebro. Los cánceres de pulmón y de mama son los que con mayor frecuencia se diseminan al cerebro.

Los investigadores utilizaron el sistema de administración de nanopartículas para identificar y atacar los cánceres. En cada caso, los animales que recibieron tratamiento vivieron significativamente más que los de los grupos de control.

“Varios medicamentos son bastante efectivos para tratar diferentes tipos de cánceres de mama, cáncer de pulmón, linfoma y otros cánceres en sus sitios originales, pero son ineficaces contra los cánceres que se propagan al cerebro porque no pueden atravesar la barrera hematoencefálica que protege al cerebro de las toxinas en la sangre. "Dice Keith Black, MARYLAND, presidente del Departamento de Neurocirugía, director del Instituto de Neurocirugía Maxine Dunitz, director del Johnnie L. Cochran, Jr., Brain Tumor Center y la Cátedra Ruth y Lawrence Harvey de Neurociencia.

“El nanofármaco está diseñado para cruzar esta barrera con su carga útil intacta, por lo que los medicamentos que son efectivos fuera del cerebro también pueden serlo en el interior, —Añadió Black.