Jin Xie habla sobre proyectos de investigación con estudiantes en el laboratorio. Crédito:Dorothy Kozlowski / UGA
Un nuevo estudio de la Universidad de Georgia ha encontrado una forma de atacar las células cancerosas que es potencialmente menos dañina para el paciente. Las nanopartículas de cloruro de sodio, más comúnmente conocidas como sal, son tóxicas para las células cancerosas y ofrecen el potencial de terapias que tienen menos efectos secundarios negativos que los tratamientos actuales.
Dirigido por Jin Xie, profesor asociado de química, El estudio descubrió que los SCNP se pueden utilizar como un caballo de Troya para enviar iones a las células y alterar su entorno interno. que conduce a la muerte celular. Los SCNP se convierten en sal cuando se degradan, para que no sean dañinos para el cuerpo.
"Esta tecnología es muy adecuada para la destrucción localizada de células cancerosas, "dijo Xie, miembro de la facultad de Franklin College of Arts and Sciences. "Esperamos que encuentre amplias aplicaciones en el tratamiento de la vejiga, próstata, hígado, y cáncer de cabeza y cuello ".
Las nanopartículas son la clave para administrar SCNP a las células, según Xie y el equipo de investigadores. Las membranas celulares mantienen un gradiente que mantiene concentraciones de sodio relativamente bajas dentro de las células y concentraciones de sodio relativamente altas fuera de las células. La membrana plasmática evita que el sodio ingrese a una célula, pero los SCNP pueden atravesarlos porque la célula no los reconoce como iones de sodio.
Una vez dentro de una celda, Los SCNP se disuelven en millones de iones de sodio y cloruro que quedan atrapados en el interior por el gradiente y abruman los mecanismos de protección. inducir la ruptura de la membrana plasmática y la muerte celular. Cuando la membrana plasmática se rompe, las moléculas que se escapan le indican al sistema inmunológico que hay daño tisular, induciendo una respuesta inflamatoria que ayuda al cuerpo a combatir los patógenos.
"Este mecanismo es en realidad más tóxico para las células cancerosas que las células normales, debido a que las células cancerosas tienen concentraciones de sodio relativamente altas para empezar, "Dijo Xie.
Usando un modelo de ratón, Xie y el equipo probaron SCNP como un potencial terapéutico contra el cáncer, inyectar SCNP en tumores. Descubrieron que el tratamiento con SCNP suprimió el crecimiento tumoral en un 66 por ciento en comparación con el grupo de control, sin disminución del peso corporal y sin signos de toxicidad para los órganos principales.
También realizaron un estudio de vacunación, inocular ratones con células cancerosas que habían sido sacrificadas a través de SCNP o congelar descongelar. Estos ratones mostraron una resistencia mucho mayor a un desafío posterior con células cancerosas vivas, con todos los animales que permanecen libres de tumores durante más de dos semanas.
Los investigadores también exploraron la inmunidad contra el cáncer en un modelo de tumor. Después de inyectar SCNP a los tumores primarios y dejar sin tratar los tumores secundarios, encontraron que los tumores secundarios crecían a una velocidad mucho menor que el control, mostrando una tasa de inhibición tumoral del 53 por ciento.
Colectivamente, Los resultados sugieren que los SCNP destruyeron las células cancerosas y convirtieron las células cancerosas moribundas en una vacuna in situ.
Los SCNP son únicos en el mundo de las partículas inorgánicas porque están hechos de un material benigno, y su toxicidad se basa en la forma de nanopartículas, según Xie.
"Con una vida media relativamente corta en soluciones acuosas, Los SCNP son más adecuados para la terapia localizada que para la sistémica. El tratamiento provocará la muerte inmediata e inmunogénica de las células cancerosas. ", dijo." Después del tratamiento, las nanopartículas se reducen a sales, que se fusionan con el sistema de fluidos del cuerpo y no causan toxicidad sistemática o acumulativa. No se observaron signos de toxicidad sistemática con SCNP inyectados en dosis altas ".
El estudio fue publicado en Materiales avanzados .