Dirigirse a las células cancerosas para su destrucción y dejar las células sanas en paz:esa ha sido la promesa del campo emergente de la nanomedicina contra el cáncer. Pero un nuevo metaanálisis del Instituto de Biomateriales e Ingeniería Biomédica de la Universidad de Texas (IBBME) indica que el progreso hasta ahora ha sido limitado y se necesitan nuevas estrategias para que la promesa se convierta en realidad.

"La cantidad de investigación sobre el uso de nanopartículas diseñadas para administrar medicamentos contra el cáncer directamente a los tumores ha aumentado de manera constante durante la última década, pero hay muy pocas formulaciones utilizadas en pacientes. La pregunta es ¿por qué? ", Dice el profesor Warren Chan (IBBME, ChemE, MSE), autor principal del artículo de revisión publicado hoy en Materiales de Nature Reviews . "Sentimos que era hora de mirar el campo más de cerca".

Chan y sus coautores analizaron 117 artículos publicados que registraban la eficiencia de administración de varias nanopartículas a los tumores, es decir, el porcentaje de nanopartículas inyectadas que realmente alcanzan su objetivo previsto. Para su sorpresa, descubrieron que el valor medio era de aproximadamente el 0,7 por ciento de las nanopartículas inyectadas que alcanzaban sus objetivos, y que este número no ha cambiado en los últimos diez años. "Si las nanopartículas no llegan al tumor, no pueden funcionar como se diseñaron para muchas nanomedicinas, "dice Chan.

Aún más sorprendente fue que la alteración de las propias nanopartículas hizo poca diferencia en la eficiencia neta de entrega. "Los investigadores han probado diferentes materiales y tamaños de nanopartículas, diferentes revestimientos superficiales, Diferentes formas, pero todas estas variaciones no conducen a ninguna diferencia, o solo pequeñas diferencias, "dice Stefan Wilhelm, investigador postdoctoral en el laboratorio de Chan y autor principal del artículo. "Estos resultados sugieren que tenemos que pensar más en la biología y los mecanismos que están involucrados en el proceso de entrega en lugar de simplemente cambiar las características de las nanopartículas".

Wilhelm señala que las nanopartículas tienen algunas ventajas. A diferencia de los medicamentos de quimioterapia que van a todas partes del cuerpo, los medicamentos administrados por nanopartículas se acumulan más en algunos órganos y menos en otros. Esto puede ser beneficioso:por ejemplo, un tratamiento actual utiliza nanopartículas llamadas liposomas para encapsular el fármaco contra el cáncer doxorrubicina.

Esta encapsulación reduce la acumulación de doxorrubicina en el corazón, reduciendo así la cardiotoxicidad en comparación con la administración del fármaco por sí solo.

Desafortunadamente, la mayoría de nanopartículas inyectadas, incluyendo liposomas, terminar en el hígado, bazo y riñones, lo cual es lógico ya que el trabajo de estos órganos es eliminar sustancias extrañas y venenos de la sangre. Esto sugiere que para evitar que las nanopartículas se filtren fuera de la sangre antes de que alcancen el tumor objetivo, los investigadores pueden tener que controlar las interacciones de esos órganos con nanopartículas.

Puede ser que haya una química de superficie de partículas óptima, Talla, o forma requerida para acceder a cada tipo de órgano o tejido. Una estrategia que persiguen los autores consiste en diseñar nanopartículas que puedan responder dinámicamente a las condiciones del cuerpo alterando sus superficies u otras propiedades. al igual que las proteínas en la naturaleza. Esto puede ayudarlos a evitar ser filtrados por órganos como el hígado, pero al mismo tiempo tener las propiedades óptimas necesarias para ingresar a los tumores.

Más generalmente, los autores argumentan que, con el fin de aumentar la eficiencia de la entrega de nanopartículas, es necesaria una estrategia sistemática y coordinada a largo plazo. Para construir una base sólida para el campo de la nanomedicina contra el cáncer, los investigadores deberán comprender mucho más sobre las interacciones entre las nanopartículas y los diversos órganos del cuerpo que en la actualidad. Para tal fin, El laboratorio de Chan ha desarrollado técnicas para visualizar estas interacciones en órganos completos utilizando microscopía óptica 3D, un estudio publicado en ACS Nano esta semana.

Además de esto, el equipo ha creado una base de datos abierta en línea, llamado el Repositorio de Nanomedicina del Cáncer que permitirá la recopilación y el análisis de datos sobre la eficiencia de la entrega de nanopartículas de cualquier estudio, no importa dónde se publique. El equipo ya ha subido los datos recopilados para el último artículo, pero cuando la base de datos se active en junio, Los investigadores de todo el mundo podrán agregar sus datos y realizar análisis en tiempo real para su área de interés particular.

"Es un gran desafío recopilar y encontrar formas de resumir los datos de una década de investigación, pero este artículo será inmensamente útil para los investigadores en el campo". "dice la profesora Julie Audet (IBBME), un colaborador en el estudio.

Wilhelm dice que hay un largo camino por recorrer para mejorar la traducción clínica de las nanomedicinas contra el cáncer, pero es optimista sobre los resultados. "Desde la primera publicación sobre liposomas en 1965 hasta que se aprobaron por primera vez para su uso en el tratamiento del cáncer, tomó 30 años, ", dice". En 2016, ya tenemos muchos datos, por lo que existe la posibilidad de que la traducción de nuevas nanomedicinas contra el cáncer para uso clínico sea mucho más rápida esta vez. Nuestro metanálisis proporciona una verificación de la 'realidad' del estado actual de la nanomedicina del cáncer e identifica las áreas específicas de investigación que deben investigarse para garantizar que habrá una traducción clínica rápida de los desarrollos de la nanomedicina ".