Los investigadores han descubierto que la tinta de sepia, una suspensión negra rociada por la sepia para disuadir a los depredadores, contiene nanopartículas que inhiben fuertemente el crecimiento de tumores cancerosos en ratones. Las nanopartículas consisten principalmente en melanina en peso, junto con los aminoácidos, monosacáridos (azúcares simples), rieles, y otros compuestos. Los investigadores demostraron que las nanopartículas modifican la función inmunológica en los tumores, y cuando se combina con irradiación, puede inhibir casi por completo el crecimiento tumoral.

Los investigadores, dirigido por Pang-Hu Zhou en el Hospital Renmin de la Universidad de Wuhan y Xian-Zheng Zhang en el Departamento de Química de la Universidad de Wuhan, han publicado un artículo sobre la capacidad de las nanopartículas de la tinta de sepia para inhibir el crecimiento tumoral en una edición reciente de ACS Nano .

"Encontramos nanopartículas naturales de tinta de sepia con buena biocompatibilidad que pueden lograr eficazmente la inmunoterapia tumoral y la terapia fototérmica simultáneamente, "Zhang dijo Phys.org . "Este hallazgo podría inspirar una mayor exploración de materiales naturales para aplicaciones médicas".

La inmunoterapia tumoral consiste en combatir el cáncer estimulando el propio sistema inmunológico del cuerpo. Una estrategia es apuntar a los leucocitos, o glóbulos blancos. Los macrófagos son el leucocito predominante que se encuentra en algunos tumores, y pueden tomar una de dos formas:M1 o M2. El fenotipo M1 envuelve y destruye las células tumorales mediante el proceso de fagocitosis y con la activación de las células T (otros glóbulos blancos). En el fenotipo M2, por otra parte, esta función inmune está suprimida, permitiendo que el crecimiento tumoral continúe sin control. En entornos tumorales, el fenotipo M2 casi siempre supera en número al fenotipo M1.

Recientemente, Los investigadores han estado trabajando en el desarrollo de pequeñas moléculas y anticuerpos que pueden convertir macrófagos protumorales M2 en macrófagos antitumorales M1. Al mismo tiempo, están diseñando nanopartículas como agentes fototérmicos que, cuando se expone a la irradiación, destruyen localmente las células cancerosas mediante ablación térmica. Estos agentes pueden integrarse en nanopartículas sintetizadas, y luego potencialmente administrado a los pacientes. Uno de los inconvenientes sin embargo, es que estas nanopartículas sintéticas son caras y requieren métodos de preparación complicados.

Debido a estos costos, algunos investigadores han recurrido a la naturaleza en busca de alternativas. Investigaciones anteriores han demostrado que ciertos compuestos naturales, incluidos los que se encuentran en las algas pardas y algunas bacterias, contienen polisacáridos que tienen la capacidad de reprogramar macrófagos del tipo M2 al tipo M1.

En el nuevo periódico, los investigadores encontraron que nanopartículas de tinta de sepia, que son esféricos y de aproximadamente 100 nm de diámetro, también tengo esta habilidad. Después de confirmar la biocompatibilidad de estas nanopartículas, los investigadores realizaron varios experimentos tanto in vitro con células tumorales y en vivo con ratones afectados por tumores. En el in vitro experimentos los investigadores encontraron que la irradiación de las nanopartículas con irradiación de infrarrojo cercano mató aproximadamente al 90% de las células tumorales, aunque las nanopartículas no mostraron casi ninguna citotoxicidad sin irradiación. Los investigadores explicaron que el alto contenido de melanina de las nanopartículas juega un papel clave en el proceso de irradiación. ya que la melanina tiene una capacidad de conversión fototérmica intrínsecamente buena.

En ratones, El tratamiento con nanopartículas demostró ser eficaz tanto solo como en combinación con la irradiación. aunque la irradiación mejoró aún más el resultado. Las imágenes bioluminiscentes revelaron que los ratones tratados exhibieron una bioluminiscencia tumoral significativamente menor en comparación con los controles. lo que indica metástasis muy reducidas en los órganos internos. Los ratones tratados con nanopartículas e irradiación mostraron una inhibición casi completa del crecimiento tumoral.

Al realizar un análisis genético, Los investigadores identificaron 194 genes expresados ​​diferencialmente involucrados en funciones inmunes que estaban asociados con la regulación de la respuesta inflamatoria y la muerte celular. y que fueron regulados al alza o a la baja por el tratamiento. El análisis indicó que una determinada vía de señalización es responsable de la conversión de macrófagos M2 en macrófagos M1. Este mecanismo no solo conduce a la fagocitosis de las células tumorales, pero también estimula el sistema inmunológico para producir varios factores antitumorales, todos los cuales juegan un papel en la inhibición del crecimiento tumoral.

En el futuro, los investigadores planean explorar otros materiales naturales que tengan propiedades anticancerígenas.

"Nuestro equipo de investigación está estudiando actualmente el potencial biomédico de materiales naturales como el cabello, tinta de sepia, bacterias hongos e incluso las células del cuerpo humano como portador de fármacos terapéuticos, ", Dijo Zhang." Inspirándose en la naturaleza y aprovechando sus propias características, esperamos encontrar alguna investigación valiosa que proporcione soluciones nuevas y efectivas para el tratamiento de enfermedades clínicas ".

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