Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill han desarrollado una nueva técnica de administración de fármacos que utiliza un metal líquido biodegradable para atacar las células cancerosas. El método de administración de fármacos de metal líquido promete potenciar el efecto de los fármacos contra el cáncer.

"El avance aquí es que tenemos una técnica de administración de medicamentos que puede mejorar la eficacia de los medicamentos que se administran, puede ayudar a los médicos a localizar tumores, se puede producir a granel, y parece ser totalmente biodegradable con muy baja toxicidad, "dice Zhen Gu, autor correspondiente de un Comunicaciones de la naturaleza documento sobre el trabajo y profesor asistente en el programa conjunto de ingeniería biomédica en NC State y UNC-CH. "Y una de las ventajas de esta técnica es que estos portadores de fármacos de metal líquido, o 'nanoterminadores', son muy fáciles de fabricar".

Para crear los nano-terminadores, Los investigadores colocan el metal líquido a granel (aleación de galio e indio) en una solución que contiene dos tipos de moléculas llamadas ligandos poliméricos. Luego, la solución se golpea con ultrasonido, lo que obliga al metal líquido a estallar en gotitas a nanoescala de aproximadamente 100 nanómetros de diámetro. Los ligandos de la solución se adhieren a la superficie de las gotas cuando se desprenden del metal líquido a granel. Mientras tanto, se forma una "piel" oxidada en la superficie de las nanogotas. La piel oxidada, junto con los ligandos, evita que las nanogotas se vuelvan a fusionar.

A continuación, se introduce en la solución el fármaco anticanceroso doxorrubicina (Dox). Uno de los ligandos de la nanodroplet succiona el Dox y se aferra a él. Estas nanogotas cargadas de fármaco pueden separarse de la solución e introducirse en el torrente sanguíneo.

El segundo tipo de ligando en las nanogotas busca eficazmente las células cancerosas, haciendo que los receptores en la superficie de la célula cancerosa se adhieran a las nanogotas. Luego, la célula cancerosa absorbe las nanogotas.

Una vez absorbido, el mayor nivel de acidez dentro de la célula cancerosa disuelve la piel oxidada de las nanogotas. Esto libera los ligandos, que continuará para liberar el Dox dentro de la celda.

"Sin la piel oxidada y los ligandos, las nanogotas se fusionan, formando gotas más grandes de metal líquido, "dice Michael Dickey, coautor de este artículo y profesor en el Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular de NC State. "Estas gotas más grandes son bastante fáciles de detectar mediante técnicas de diagnóstico, lo que potencialmente puede ayudar a los médicos a localizar tumores ".

Mientras tanto, el metal líquido continúa reaccionando con el ambiente ácido en la célula cancerosa y se disuelve, liberando iones de galio. Curiosamente, estos iones de galio mejoran el rendimiento de los medicamentos contra el cáncer, incluida su eficacia contra las líneas celulares resistentes a los medicamentos.

Además, este proceso degrada gradualmente el metal, minimizando la toxicidad a largo plazo.

"Según pruebas in vitro, Creemos que el metal líquido se degrada por completo en cuestión de días en una forma que el cuerpo puede absorber o filtrar con éxito. sin efectos tóxicos notables, "dice Yue Lu, un doctorado estudiante en el laboratorio de Gu.

Los investigadores han probado la técnica del metal líquido en un modelo de ratón, y encontró que es significativamente más eficaz que Dox solo para inhibir el crecimiento de tumores de cáncer de ovario. En tono rimbombante, los investigadores rastrearon a los ratones hasta por 90 días, y no encontró signos de toxicidad relacionados con el metal líquido.

"Este fue un estudio de prueba de concepto, pero muy alentador, "Gu dice". Como el Terminator ficticio, este portador es transformable:destrozado de material a granel, fusionados dentro de las células cancerosas y finalmente degradados y aclarados. Esperamos realizar pruebas adicionales en un gran estudio con animales para acercarnos a posibles ensayos clínicos ".

El papel, "Nanomedicina transformable de metal líquido, "se publicará el 2 de diciembre en Comunicaciones de la naturaleza .