Ser capaz de detectar temprano si una terapia contra el cáncer está funcionando para un paciente puede influir en el curso del tratamiento y mejorar los resultados y la calidad de vida. Sin embargo, métodos de detección convencionales, como las exploraciones PET, CT y MRI:por lo general, no se puede detectar si un tumor se está reduciendo hasta que el paciente ha recibido múltiples ciclos de terapia.

Una nueva técnica desarrollada en modelos preclínicos por investigadores del Brigham and Women's Hospital (BWH) ofrece un nuevo enfoque y una lectura sobre la efectividad de la quimioterapia en tan solo ocho horas después del tratamiento. La tecnología también se puede utilizar para controlar la eficacia de la inmunoterapia. Usando una nanopartícula que administra un medicamento y luego se ilumina en verde cuando las células cancerosas comienzan a morir, los investigadores pudieron visualizar si un tumor es resistente o susceptible a un tratamiento en particular mucho antes que los métodos clínicos actualmente disponibles.

Los hallazgos del equipo se publican en línea esta semana en The procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

"Con este enfoque, las células se iluminan en el momento en que un medicamento contra el cáncer comienza a actuar. Podemos determinar si una terapia contra el cáncer es eficaz a las pocas horas del tratamiento, "dijo el coautor correspondiente Shiladitya Sengupta, Doctor, investigador principal de la División de Bioingeniería de BWH. "Nuestro objetivo a largo plazo es encontrar una manera de monitorear los resultados muy temprano para no administrar un medicamento de quimioterapia a los pacientes que no responden a él".

La nueva técnica aprovecha el hecho de que cuando las células mueren, se activa una enzima particular conocida como caspasa. Los investigadores diseñaron un 'elemento informador' que, cuando en presencia de caspasa activada, se ilumina en verde. Luego, el equipo probó si podían usar las nanopartículas informadoras para distinguir entre tumores sensibles y resistentes a los medicamentos. Usando nanopartículas cargadas con medicamentos contra el cáncer, el equipo probó un agente quimioterapéutico común, paclitaxel, en un modelo preclínico de cáncer de próstata y, por separado, una inmunoterapia que se dirige a PD-L 1 en un modelo preclínico de melanoma. En los tumores sensibles al paclitaxel, el equipo vio un aumento de aproximadamente un 400 por ciento en la fluorescencia en comparación con los tumores que no eran sensibles al fármaco. El equipo también vio un aumento significativo en la señal fluorescente en los tumores tratados con las nanopartículas anti-PD-L1 después de cinco días.

"Hemos demostrado que esta técnica puede ayudarnos a visualizar y medir directamente la capacidad de respuesta de los tumores a ambos tipos de fármacos, "dijo el coautor para correspondencia Ashish Kulkarni, instructor en la División de Ingeniería Biomédica de BWH. "Técnicas actuales, que se basan en mediciones del tamaño o estado metabólico del tumor, a veces son incapaces de detectar la eficacia de un agente inmunoterapéutico, ya que el volumen del tumor en realidad puede aumentar a medida que las células inmunes comienzan a inundar para atacar el tumor. Nanopartículas informadoras, sin embargo, puede darnos una lectura precisa de si las células cancerosas están muriendo o no ".

Los investigadores ahora planean enfocarse en el diseño de radiotrazadores que se pueden usar en humanos, y serán necesarias pruebas tanto de seguridad como de eficacia antes de que la técnica actual pueda traducirse en aplicaciones clínicas. Sengupta, Kulkarni y sus colegas están trabajando activamente en estos pasos para promover el objetivo del laboratorio de mejorar la gestión y el tratamiento del cáncer mediante la nanotecnología.