Innovadoras nanoburbujas llenas de drogas, capaz de activarse con éxito en el cuerpo mediante rayos X, han sido desarrollados por investigadores, allanando el camino para una nueva gama de tratamientos contra el cáncer para pacientes.

Las pequeñas burbujas conocidos como liposomas, se utilizan comúnmente en farmacología para encapsular fármacos, haciéndolos más eficaces en el tratamiento de enfermedades. Los investigadores ahora han podido diseñar estos liposomas para descargar su carga de drogas a pedido, una vez activado por rayos X estándar. Las pruebas iniciales han demostrado que esta técnica es muy eficaz para eliminar las células cancerosas del intestino.

"El desarrollo y la aplicación de varios diseños de nanomateriales para la administración de fármacos es actualmente un área de enfoque clave en la nanomedicina, "dice el autor principal de la investigación, el Dr. Wei Deng, Investigador asociado en el Centro de Excelencia ARC para Biofotónica a nanoescala (CNBP) y científico de la Universidad Macquarie cuando se llevó a cabo la investigación.

"Los liposomas ya están bien establecidos como un sistema de administración de fármacos extremadamente eficaz. Están hechos de un material similar al de las membranas celulares, estas 'burbujas' son relativamente sencillas de preparar, puede llenarse con los medicamentos apropiados y luego inyectarse en partes específicas del cuerpo. Sin embargo, el problema está en controlar la liberación oportuna del fármaco del liposoma, " ella dice.

"Nos hemos asegurado de que los liposomas liberen su carga útil de fármaco en el momento exacto y en el lugar exacto para garantizar el tratamiento más eficaz. Una forma de hacerlo es desencadenar el colapso del liposoma cuando y donde sea necesario . Nuestros liposomas activables por rayos X permiten que se produzca esta liberación de fármaco a demanda, "dice el Dr. Wei Deng.

"El enfoque que adoptamos fue incrustar nanopartículas de oro y la molécula fotosensible verteporfina en la pared del liposoma".

"La radiación de los rayos X hace que la verteporfina reaccione y produzca oxígeno singlete altamente reactivo que luego desestabiliza la membrana liposomal, provocando la liberación de la droga, "dice el Dr. Wei Deng.

"Las nanopartículas de oro se agregan a la mezcla a medida que enfocan la energía de los rayos X. Esto mejora la generación de oxígeno singlete y, por lo tanto, mejora la velocidad de ruptura de la membrana", ella dice.

Investigador principal del proyecto en la Universidad Macquarie y subdirector CNBP, La profesora Ewa Goldys señaló el éxito del estudio en el uso del nuevo liposoma para eliminar con éxito las células cancerosas. en un entorno de laboratorio.

"Nuestros liposomas activados por rayos X se cargaron con el fármaco de quimioterapia, doxorrubicina, que mató a las células cancerosas de manera mucho más efectiva que sin la activación de rayos X, "dice el profesor Goldys.

"Luego probamos nuestros liposomas para determinar la efectividad contra los tumores intestinales. Los tumores tratados con nuestros liposomas se redujeron gradualmente durante el período de prueba de dos semanas, lo que es un resultado extremadamente alentador".

"Actualmente la radioterapia, en la que los rayos X destruyen las células cancerosas, y quimioterapia, generalmente se administran a los pacientes por separado, "dice el profesor Goldys.

"Nuestro método hace posible sincronizar perfectamente ambos tratamientos para que puedan administrarse simultáneamente. Esto permite mejores resultados terapéuticos con dosis potencialmente reducidas de fármaco y / o radiación requeridas debido a este momento exquisitamente preciso de liberación del fármaco".

El profesor Goldys señala que el equipo continuará trabajando en la optimización de los liposomas modificados con el objetivo de pasar a los primeros ensayos clínicos en humanos que involucrarán más trabajo de toxicología. una ampliación del proceso de fabricación de liposomas y el desarrollo de protocolos clínicos necesarios para la aprobación regulatoria.

Esta investigación fue reportada en la revista científica Comunicaciones de la naturaleza con investigadores afiliados al CNBP, Universidad Macquarie, La Universidad de Sydney, El Hospital Royal North Shore, El Instituto Kolling de Investigación Médica y la Universidad Sechenov, Moscú. Los experimentos de radiación de rayos X fueron generosamente apoyados por Genesis Cancer Care NSW en el Hospital Universitario Macquarie. El Dr. Deng y el profesor Goldys se encuentran ahora en la Universidad de Nueva Gales del Sur, Sydney.