Los científicos de la Universidad Estatal de Michigan han inventado una nueva forma de controlar las concentraciones de quimioterapia, que es más eficaz para mantener los tratamientos de los pacientes dentro de la ventana terapéutica crucial.

Con nuevos avances en la medicina que ocurren a diario, todavía hay muchas conjeturas cuando se trata de administrar quimioterapia a pacientes con cáncer. Una dosis demasiado alta puede provocar la muerte de células y tejidos sanos, desencadenando más efectos secundarios o incluso la muerte; una dosis demasiado baja puede aturdir, en lugar de matar, Células cancerígenas, permitiéndoles volver, en muchos casos, mucho más fuerte y mortal.

Bryan Smith, profesor asociado de ingeniería biomédica, creó un proceso basado en imágenes de partículas magnéticas (MPI) que emplea nanopartículas superparamagnéticas como agente de contraste y la única fuente de señal para monitorear la liberación del fármaco en el cuerpo, en el sitio del tumor.

"No es invasivo y podría brindar a los médicos una visualización cuantitativa inmediata de cómo se distribuye el medicamento en cualquier parte del cuerpo". ", Dijo Smith." Con MPI, los médicos en el futuro podrían ver cuánto fármaco va directamente al tumor y luego ajustar las cantidades administradas sobre la marcha; en cambio, si la toxicidad es una preocupación, puede proporcionar una vista del hígado, bazo o riñones para minimizar los efectos secundarios. De esa manera, podrían garantizar con precisión que cada paciente permanezca dentro de la ventana terapéutica ".

El equipo de Smith, que incluía a científicos de la Universidad de Stanford, utilizó modelos de ratones para emparejar su sistema de nanopartículas superparamagnéticas con doxorrubicina, un fármaco de quimioterapia de uso común. Los resultados, publicado en el número actual de la revista Nano letras , muestran que la combinación de nanocompuestos sirve como sistema de administración de fármacos y como trazador de MPI.

MPI es una nueva tecnología de imágenes que es más rápida que la imagen por resonancia magnética (MRI) tradicional y tiene un contraste casi infinito. Cuando se combina con el nanocompuesto, puede iluminar las tasas de administración de fármacos dentro de los tumores ocultos en las profundidades del cuerpo.

A medida que el nanocompuesto se degrada, comienza a liberar doxorrubicina en el tumor. Simultaneamente, el nanocluster de óxido de hierro comienza a desmontarse, que desencadena los cambios de señal MPI. Permitirá a los médicos ver con mayor precisión la cantidad de medicamento que llega al tumor a cualquier profundidad, Dijo Smith.

"Demostramos que los cambios en la señal de MPI se correlacionan linealmente con la liberación de doxorrubicina con una precisión cercana al 100 por ciento, ", dijo." Este concepto clave permitió que nuestra innovación MPI monitoreara la liberación de medicamentos. Nuestra estrategia de traslación de utilizar un nanocompuesto de óxido de hierro recubierto de polímero biocompatible será prometedora en el futuro uso clínico ".

Smith ha presentado una patente provisional para su proceso innovador. Además, los componentes individuales del nanocompuesto creado por el equipo de Smith ya han obtenido la aprobación de la FDA para su uso en medicina humana. Esto debería ayudar a acelerar la aprobación de la FDA para el nuevo método de monitoreo.

A medida que el proceso avanza hacia los ensayos clínicos, que potencialmente podría comenzar dentro de siete años, El equipo de Smith comenzará a probar el MPI multicolor para mejorar aún más las capacidades cuantitativas del proceso, así como medicamentos distintos a la doxorrubicina, él dijo.