Los científicos de Virginia Tech han desarrollado un nuevo fármaco contra el cáncer que utiliza nanopartículas de oro creadas por la empresa de biotecnología CytImmune Sciences para administrar paclitaxel, un fármaco de quimioterapia de uso común directamente en un tumor.

Debido a la orientación directa, El nuevo esfuerzo no solo aumenta la eficacia del paclitaxel, También reduce drásticamente los efectos secundarios devastadores como la caída del cabello, náusea, y dolor de nervios.

CytImmune a principios de este año le preguntó a David Kingston, un Profesor Distinguido de Química de la Universidad de Virginia Tech College of Science, para crear un derivado de paclitaxel que se una a nanopartículas a base de oro mientras está en el torrente sanguíneo, solo libera el medicamento una vez que está dentro de un tumor canceroso. La quimioterapia con paclitaxel se usa ampliamente para tratar la mama, ovario pulmón, y cáncer de colon.

"Los efectos secundarios del paclitaxel ocurren porque el medicamento se administra por vía intravenosa y, por lo tanto, se distribuye por todo el cuerpo, y no solo al tumor, "dijo Kingston, quien se unió al Departamento de Química de Virginia Tech en 1971. "Además, el disolvente utilizado para permitir la infusión tiene su propia toxicidad. El paclitaxel podría ser un fármaco mucho más eficaz si pudiera dirigirse directamente al tumor. Esto permitiría administrar cada dosis sin causar efectos secundarios significativos. y así aumentaría el potencial de curaciones ".

En otras palabras, por ahora, la entrega de un paclitaxel equivale a una escopeta con perdigones. La explosión de matar un tumor provoca un gran daño colateral. Kingston y su equipo dicen que su método de entrega es como un rifle finamente afinado, utilizando nanopartículas a base de oro de CytImmune como bala de entrega.

Las nanopartículas de oro están decoradas con paclitaxel y factor de necrosis tumoral, una proteína de señalización celular comúnmente llamada TNF. Se sabe que las nanopartículas de oro se adhieren a los tumores cancerosos. El TNF se une así a las células de los vasos sanguíneos del tumor, finalmente matándolos y reduciendo la alta presión dentro del tumor, que evita que el paclitaxel llegue a las células cancerosas para matarlas.

Ahora, el paclitaxel de liberación lenta que se une a las nanopartículas de oro puede llegar a las células cancerosas objetivo para matarlas.

En las primeras pruebas de laboratorio para el tratamiento del melanoma de ratón, una dosis de 2,5 miligramos de paclitaxel administrada en el vehículo de nanopartículas de oro de Kingston fue esencialmente tan eficaz como una dosis de 40 miligramos de paclitaxel por sí sola.

Se espera que el método de administración se mueva pronto hacia el ensayo clínico, dijo Kingston.

Hallazgos de Kingston y su equipo, incluido Jielu Zhao, un doctorado en química en 2016, ahora químico en Proctor and Gamble, y Shugeng Cao, un ex investigador de posdoctorado también en química, ahora profesor asociado en la Universidad de Hawái en Hilo, se publicaron recientemente en la revista científica Química del bioconjugado .

Zhao y Cao llevaron a cabo la síntesis real de los derivados de paclitaxel con los enlazadores diseñados para permitirles unirse a las nanopartículas de oro, con Kingston supervisando.

"Este enfoque tiene el potencial de cambiar las reglas del juego en los sistemas de administración de fármacos basados ​​en nanopartículas, "dijo Kingston, "dado que combina el poder de los fármacos dirigidos por el factor de necrosis tumoral, con las ventajas de la entrega de nanopartículas, incluida la baja toxicidad de los fármacos de nanopartículas a la normalidad, tejido sano ".

"Combinando la actividad destructora de vasos sanguíneos tumorales del TNF con el efecto de destrucción del cáncer del paclitaxel en el tumor de CytImmune, nanopartículas de oro 'sigilosas', El equipo del Dr. Kingston y el equipo de CytImmune pueden haber creado potencialmente un nuevo medicamento contra el cáncer que es mucho más efectivo y menos tóxico para el cuerpo humano. "dijo Lawrence Tamarkin, director ejecutivo de CytImmune.

El trabajo en la nueva droga se dividió entre el campus principal de Blacksburg de Virginia Tech y Rockville de CytImmune. Maryland, sede. Kingston se ha asociado con CytImmune en el pasado en nanomedicina dirigida a tumores.

Virginia Tech ha utilizado previamente nanopartículas de oro en investigaciones contra el cáncer no relacionadas, incluido el Colegio de Medicina Veterinaria de Virginia-Maryland, que en experimentos utilizó nanopartículas de oro para recolectar alrededor de los tumores que se encuentran dentro de un perro, y luego utilizó un láser no ablativo para apuntar a las nanopartículas de oro, y por tanto los tumores. En esencia, el enfoque veterinario mató las células cancerosas al calentarlas, versus el enfoque de Kingston dirigido directamente al paclitaxel a los tumores a través de las nanopartículas de oro.