Los ingenieros de la Universidad de Washington en St. Louis encontraron una manera de evitar el crecimiento de un tumor canceroso mediante el uso de nanopartículas del ingrediente principal de las tabletas antiácidas comunes.

El equipo de investigación dirigido por Avik Som, un estudiante de MD / PhD, y Samuel Achilefu, Doctor, profesor de radiología y de bioquímica y biofísica molecular en la Facultad de Medicina y de ingeniería biomédica en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, en colaboración con dos laboratorios de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, utilizó dos métodos novedosos para crear nanopartículas a partir de carbonato de calcio que se inyectaron por vía intravenosa en un modelo de ratón para tratar tumores sólidos. El compuesto cambió el pH del entorno del tumor, de ácido a más alcalino, y evitó que el cáncer creciera.

Con este trabajo Los investigadores demostraron por primera vez que pueden modular el pH en tumores sólidos utilizando nanopartículas diseñadas intencionalmente. Los resultados de la investigación se publicaron recientemente en línea en Nanoescala .

"El cáncer mata debido a la metástasis, "dijo Som, que está trabajando en un doctorado en ingeniería biomédica además de un título médico. "El pH de un tumor se ha correlacionado fuertemente con la metástasis. Para que una célula cancerosa salga de la matriz extracelular, o las celdas a su alrededor, uno de los métodos que utiliza es la disminución del pH ". Los investigadores se propusieron encontrar nuevos enfoques para elevar el pH del tumor y hacerlo solo en el entorno del tumor. En agua, el pH en el carbonato de calcio aumenta hasta 9. Pero cuando se inyecta en el cuerpo, el equipo descubrió que el carbonato de calcio solo eleva el pH a 7,4, el pH normal en el cuerpo humano. Sin embargo, trabajar con carbonato de calcio presentó algunos desafíos.

"Al carbonato de calcio no le gusta ser pequeño, "Som dijo." Los cristales de carbonato de calcio son normalmente de 10 a 1, 000 veces más grande que una nanopartícula ideal para la terapia del cáncer. Además de eso, el carbonato de calcio en el agua intentará crecer constantemente, como estalactitas y estalagmitas en una cueva ".

Para resolver este problema, Som trabajó con otros investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas para crear dos soluciones únicas. Trabajando en equipo con investigadores en el laboratorio de Pratim Biswas, Doctor, la profesora Lucy &Stanley Lopata y presidenta del Departamento de Energía, Ingeniería Ambiental y Química, desarrollaron un método que utiliza la difusión a base de polietilenglicol para sintetizar carbonato de calcio de tamaño 20 y 300 nanómetros.

Trabajando con Srikanth Singamaneni, Doctor, profesor asistente de ciencia de los materiales, desarrollaron otro método para crear carbonato de calcio de un tamaño de 100 nanómetros basándose en un método conocido como difusión asistida por etanol. Aprovechando la experiencia complementaria de los diferentes laboratorios, los investigadores desarrollaron un solvente hecho de albúmina para evitar que las nanopartículas de carbonato de calcio crezcan, permitiendo que se inyecten en el cuerpo por vía intravenosa.

Comúnmente, Se han fabricado nanopartículas con oro y plata. Sin embargo, ni están presentes en el cuerpo humano, y existe la preocupación de que se acumulen en el cuerpo.

"El calcio y el carbonato se encuentran en gran medida en el cuerpo, y generalmente no son tóxicos, ", Dijo Som." Cuando el carbonato de calcio se disuelve, el carbonato se convierte en dióxido de carbono y se libera a través de los pulmones, y el calcio a menudo se incorpora a los huesos ".

Som y el equipo inyectaron las nanopartículas de carbonato de calcio en el modelo de fibrosarcoma de ratón a diario, que impidió que el tumor creciera. Sin embargo, cuando dejaron de inyectar las nanopartículas, empezó a crecer de nuevo.

Avanzando, los investigadores planean determinar la dosis óptima para prevenir la metástasis, mejorar la orientación a los tumores y determinar si podría usarse con medicamentos de quimioterapia.