Una nanopartícula única para administrar un tratamiento de cáncer localizado inhibe el crecimiento tumoral en ratones, según un equipo de investigadores de Penn State.

Las nanopartículas, desarrollado por Daniel Hayes, profesor asociado de ingeniería biomédica, tienen una química específica que permite que un microARN (miARN) se adhiera a él. Un miARN es una molécula que cuando se empareja con un ARN mensajero (ARNm) le impide operar. En este caso, prohíbe que el ARNm de una célula cancerosa cree proteínas, que son esenciales para que esa célula cancerosa sobreviva.

En su estudio, los investigadores administraron nanopartículas a las células cancerosas de ratones a través de una vía intravenosa. Una vez que las nanopartículas se acumulan en el área cancerosa, utilizaron una longitud de onda de luz específica para separar el miARN de las nanopartículas. El miRNA luego se empareja con un mRNA en la célula cancerosa, provocando que el ARNm deje de producir proteínas. Finalmente, la célula cancerosa muere.

Su artículo apareció el 22 de junio en la revista Biomateriales .

"Este método de entrega le brinda especificidad temporal y espacial, "dijo Adam Glick, profesor de toxicología molecular y carcinogénesis. "En lugar de tener una administración sistémica de un miARN y los efectos secundarios asociados, puede administrar el miARN a un área específica de tejido en un momento específico al exponerlo a la luz ".

Hayes dijo que tener especificidad temporal y espacial es importante cuando se trata de tratamientos contra el cáncer.

"El miARN puede tener efectos muy diferentes en diferentes tipos de tejido, lo que puede provocar efectos secundarios no deseados y toxicidad. "Dijo Hayes." La administración y activación de miARN solo en el sitio del tumor reduce estos efectos secundarios y puede aumentar la eficacia general del tratamiento ".

Usando este método, Yiming Liu, un estudiante graduado de ingeniería biomédica en el Laboratorio Hayes, fue capaz de demostrar que los tumores de piel en aproximadamente 20 ratones a los que se les administró la nanopartícula acoplada a miARN y se expusieron a la luz retrocedieron completamente en 24 a 48 horas y no volvieron a crecer.

Adicionalmente, el miARN específico que están usando Hayes y Glick puede ser más efectivo para matar las células cancerosas que otros métodos similares.

"Lo que tiene de diferente como terapéutico es que el miARN que estamos usando puede regular un amplio conjunto de genes y es particularmente poderoso para tratar una enfermedad heterogénea como el cáncer". "dijo Liu.

Esto podría significar que la efectividad general de matar una célula cancerosa es mayor porque el tratamiento ataca múltiples puntos en esa célula. También puede conducir a una disminución de la capacidad de una célula cancerosa para volverse resistente al tratamiento porque el miARN puede emparejarse con diferentes ARNm en la célula cancerosa. diversificar las formas en las que puede evitar que la célula produzca proteínas.

Los tipos de cáncer que podrían responder a este tipo de tratamiento incluyen cánceres en la cavidad oral, el sistema gastrointestinal o la piel, en cualquier lugar que pueda estar expuesto a la luz a través de un cable de fibra óptica.

"Nos gustaría desarrollar esto aún más para los tumores internos que son más significativos en términos de mortalidad, como el cáncer de esófago, "Dijo Glick.