Algunos medicamentos contra el cáncer están encapsulados para permitir una liberación gradual, extendiendo su efecto durante más tiempo. Por ejemplo, una formulación de la quimioterapia doxorrubicina (el medicamento Doxil aprobado por la FDA) encierra moléculas del medicamento en nanoesferas grasas llamadas liposomas, lo que permite que el fármaco circule por más tiempo en la sangre. Sin embargo, el uso de "cápsulas" de liposomas a menudo tiene efectos secundarios. Desafortunadamente, los liposomas a menudo terminan en las células de la piel, resultando en erupciones e incluso lesiones. Estos efectos secundarios pueden ser "limitantes de la dosis, "lo que significa que la cantidad de medicamento que se puede usar está limitada por la gravedad de los efectos secundarios. Si los investigadores pudieran disminuir los efectos secundarios del uso de liposomas, los médicos podrían usar dosis más altas de estos medicamentos, quizás conduzca a un mejor control del cáncer.

Un estudio del Centro Oncológico de la Universidad de Colorado publicado hoy en la revista ACS Nano describe el uso de tecnología de microscopía de vanguardia para visualizar cómo los liposomas escapan de los vasos sanguíneos a las células circundantes en un ratón vivo, ofreciendo pistas que pueden ayudar a los investigadores a diseñar mejores sistemas de administración de medicamentos, tanto para evitar que los medicamentos peligrosos se acumulen en las células de la piel como, al contrario, para aprovechar mejor este efecto secundario para administrar medicamentos específicamente a estas células cuando sea necesario.

"Conocemos los efectos secundarios de los liposomas que limitan la dosis, pero nadie había observado lo que le sucede a los liposomas a lo largo del tiempo en la piel:cómo llegan allí y qué les sucede a los liposomas después de la inyección. "dice Dmitri Simberg, Doctor, investigador del CU Cancer Center y autor principal del artículo.

Para el estudio actual, trabajando en CU Cancer Center Advanced Light Microscopy Core, los coautores Dominik Stitch, Doctor, y Radu Moldavan, Doctor, implementó una nueva técnica conocida de microscopía intravital multifotónica in vivo que permitió al equipo observar liposomas marcados con fluorescencia en tiempo real después de la inyección. Muy básicamente los liposomas brillarían y el equipo los observaría.

"Asombrosamente, vimos que incluso los liposomas con una capa protectora destinada a hacerlos invisibles para el sistema inmunológico comienzan a salir de los capilares sanguíneos y se adhieren a las células de la piel a los cinco minutos de la inyección, "Dice Simberg." Alrededor de tres horas, vimos muchas células de la piel cargadas con liposomas e incluso siete días después de la inyección, los liposomas todavía eran visibles en la piel ".

El grupo se preguntó si la acumulación de células cutáneas se debía a que los liposomas perdían su capa protectora. "Nop. Agregamos más revestimiento y no ayudó, "Dice Simberg.

También se preguntaron si las células sanguíneas conocidas como neutrófilos, que se sabe que migran de los vasos sanguíneos a los tejidos, podría estar transportando liposomas de la sangre a las células. "Nop. Incluso cuando agotamos los neutrófilos en nuestros modelos, no hubo ningún efecto ".

Simberg y sus colegas también intentaron desactivar el sistema del complemento, una faceta del sistema inmunológico responsable de eliminar los microbios y las células dañadas, pensando que este sistema del complemento podría estar atacando. transportar o empujar accidentalmente liposomas de la sangre a las células. "De nuevo, no hubo diferencias, "Dice Simberg.

Finalmente, El objetivo es comprender los mecanismos por los cuales los liposomas abandonan los vasos sanguíneos y son recogidos por las células de la piel. permitiendo a los investigadores diseñar mejores liposomas sin toxicidad cutánea. El estudio actual descarta posibilidades importantes:los liposomas no viajan a través de los poros de los capilares, no están siendo transportados por neutrófilos, no se acumulan debido a la pérdida de la capa protectora, y no están siendo acosados ​​por el sistema de complemento.

Más allá de eso:"En este punto, carecemos de un mecanismo de cómo los liposomas son absorbidos por la piel. Pero podemos ver la dinámica:sucede muy rápido y dura sorprendentemente mucho tiempo. "Dice Simberg.

El grupo planea continuar recopilando datos sobre la dinámica del transporte de liposomas mientras solicita financiamiento adicional que permitirá una exploración más enfocada de los mecanismos que hacen posible el transporte.