Los científicos han diseñado nanopartículas que liberan fármacos en presencia de una clase de proteínas que permiten que los cánceres hagan metástasis. Es decir, han diseñado un sistema de administración de fármacos para que las mismas enzimas que hacen que los cánceres sean peligrosos puedan, en cambio, guiar su destrucción.

"Podemos comenzar con una molécula pequeña y convertirla en un portador a nanoescala que pueda buscar un tumor y administrar una carga útil de fármaco, "dijo Cassandra Callmann, estudiante de posgrado en química y bioquímica en la Universidad de California, San Diego, y primer autor del informe publicado en la revista Materiales avanzados 14 de julio.

El sistema aprovecha una clase de enzimas llamadas metaloproteinasas de matriz que muchos cánceres producen en abundancia. Las MMP mastican a través de las membranas, permitir que las células cancerosas escapen para colonizar otras regiones del cuerpo, a menudo con consecuencias mortales.

Callmann creó esferas diminutas empaquetadas con el fármaco contra el cáncer paclitaxel (también conocido por los nombres comerciales Taxol y Onxal) y recubiertas con una capa de péptido. Los MMP rompen ese caparazón, liberando la droga. Los fragmentos de caparazón forman una malla irregular que mantiene las moléculas del fármaco cerca del tumor.

La obra, dirigido por Nathan Gianneschi, profesor de química y bioquímica en UC San Diego, se basa en el éxito anterior de su grupo utilizando una estrategia similar para marcar los tumores tanto para el diagnóstico como para la extirpación quirúrgica precisa.

Para empaquetar la droga en las esferas, Callmann tuvo que agregar mangos químicos. Como resulta, un grupo de átomos esenciales para la eficacia de la molécula del fármaco, y también toxicidad, hecho para un buen punto de unión. Eso significa que el fármaco se inactivó a medida que fluía a través del sistema circulatorio hasta llegar al tumor.

La protección permitió a los investigadores administrar de manera segura una dosis 16 veces más alta de la que podrían con la formulación que ahora se usa en las clínicas de cáncer. en una prueba en ratones con tumores de fibrosarcoma injertados.

En pruebas preliminares adicionales, Callmann y sus colegas pudieron detener el crecimiento de los tumores durante al menos dos semanas, usando una sola dosis más baja del medicamento. En ratones tratados con nanopartículas recubiertas con péptidos que son impermeables a las MMP o que reciben solución salina, los tumores crecieron a tamaños letales dentro de ese tiempo.

Gianneschi dice que ampliarán su enfoque para crear sistemas de administración de otras moléculas de diagnóstico y terapéuticas. "Este tipo de plataforma no es específica del paclitaxel. Lo probaremos en otros modelos, con otras clases de fármacos y en ratones con un cáncer que imita el cáncer de mama metastásico". por ejemplo."

También seguirán modificando el caparazón, para proporcionar una protección aún mayor y evitar la absorción por órganos como el hígado, bazo y riñones, él dijo. "Queremos abrir esta ventana terapéutica".