Los químicos de UT Southwestern Medical Center han utilizado con éxito nanopartículas sintéticas para administrar terapias supresoras de tumores a hígados enfermos con cáncer, un obstáculo importante que los científicos han estado luchando por superar.
El cáncer de hígado en etapa tardía es un desafío importante para la intervención terapéutica. Los medicamentos que se muestran prometedores para el funcionamiento saludable del hígado pueden causar una toxicidad devastadora en hígados cirróticos con cáncer. explicaron los investigadores.
Los científicos de UT Southwestern crearon nanopartículas sintéticas de "dendrímero" que pueden proporcionar el efecto supresor de tumores sin dañar aún más el hígado o el tejido vecino. Los hallazgos aparecen en la revista, procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .
"Hemos sintetizado portadores de dendrímero altamente efectivos que pueden administrar medicamentos a las células tumorales sin efectos secundarios adversos, incluso cuando el hígado canceroso es consumido por la enfermedad, "dijo el Dr. Daniel Siegwart, Profesor asistente de bioquímica y del Harold C. Simmons Comprehensive Cancer Center. "Descubrimos que la eficacia requería una combinación de un pequeño fármaco de ARN que puede suprimir el crecimiento del cáncer y el portador, resolviendo así un problema crítico en el tratamiento del cáncer de hígado agresivo y proporcionando una guía para el desarrollo futuro de fármacos ".
Cáncer de hígado primario, una consecuencia crónica de la enfermedad hepática, es una de las principales causas de muerte por cáncer y un importante problema de salud mundial. Cada año en los Estados Unidos, aproximadamente 20, 000 hombres y 8, 000 mujeres contraen cáncer de hígado, y la tasa de supervivencia a 5 años es solo del 17 por ciento, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. El porcentaje de estadounidenses que padecen cáncer de hígado ha aumentado lentamente durante varias décadas, con tasas más altas en asiáticos y en hombres hispanos y afroamericanos.
Crítico para comprender este problema, y desarrollando la nueva terapia, fue una estrecha colaboración entre el Dr. Siegwart y el Dr. Hao Zhu, Profesor asistente en el Instituto de Investigación del Centro Médico Infantil en UT Southwestern, y un oncólogo en ejercicio.
"La enfermedad en etapa temprana se puede curar con cirugía, pero hay pocas opciones para los pacientes cirróticos con cánceres de hígado avanzados, "dijo el Dr. Zhu, también es profesor asistente de Medicina Interna y Pediatría en UT Southwestern.
El reciente fracaso de cinco ensayos clínicos de fase III en humanos de fármacos de molécula pequeña para tratar el carcinoma hepatocelular, la forma más común de cáncer de hígado, llevó a los autores a desarrollar portadores no tóxicos y explorar terapias con "miARN" como una alternativa prometedora. Los microARN (miARN) son ácidos nucleicos cortos que pueden funcionar como supresores de tumores naturales, pero requieren estrategias de entrega para transportar estos grandes medicamentos aniónicos en las células. Hasta la fecha, ningún portador existente ha sido capaz de proporcionar un suministro eficaz al cáncer de hígado en etapa tardía sin una toxicidad amplificada, que niega el efecto deseado.
Para abordar este problema, Los científicos de UTSW sintetizaron químicamente más de 1, 500 tipos diferentes de nanopartículas, lo que permitió el descubrimiento de compuestos de plomo que podrían funcionar en el hígado canceroso muy comprometido. Sintético, Los compuestos a nanoescala hechos por el hombre llamados dendrímeros brindaron la oportunidad de detectar diferentes combinaciones de grupos químicos, propiedades físicas, y tamaño molecular, Dijo el Dr. Siegwart. Este enfoque condujo a la identificación de dendrímeros para administrar miARN a tumores hepáticos en etapa tardía con baja toxicidad hepática.
El estudio, realizado en modelos genéticos de ratón con una forma muy agresiva de cáncer de hígado, demostraron que las nanopartículas de miARN inhiben el crecimiento tumoral y prolongan drásticamente la supervivencia.
El equipo de investigación multidisciplinario de UTSW incluyó al Dr. Kejin Zhou, Liem Nguyen, Jason Miller, Dr. Yunfeng Yan, Dr. Petra Kos, Dr. Hu Xiong, Lin Li, Dr. Jing Hao, y Jonathan Minnig. El Grupo de Investigación Siegwart utiliza un enfoque de química de materiales para abordar los desafíos en la terapia y el diagnóstico del cáncer. El laboratorio se centra actualmente en el desarrollo de materiales mejorados para la entrega eficaz de ARNip, miARN, ARNm, y estrategias CRISPR para manipular la expresión génica en tumores y desarrollar la próxima generación de terapias contra el cáncer.
