Los investigadores de ingeniería de la Universidad de Toronto han descubierto un umbral de dosis que aumenta en gran medida la administración de medicamentos contra el cáncer a un tumor.

La determinación de este umbral proporciona un método potencialmente universal para medir la dosis de nanopartículas y podría ayudar a avanzar en una nueva generación de terapia contra el cáncer. diagnóstico por imágenes y diagnóstico.

"Es una solución muy simple, ajustar la dosis, pero los resultados son muy poderosos, "dice el candidato a MD / Ph.D. Ben Ouyang, quien dirigió la investigación bajo la supervisión del profesor Warren Chan.

Sus hallazgos fueron publicados hoy en Materiales de la naturaleza , proporcionando soluciones a un problema de administración de fármacos planteado previamente por Chan e investigadores hace cuatro años en Materiales de Nature Reviews .

Los portadores de nanotecnología se utilizan para administrar medicamentos a los sitios del cáncer, que a su vez puede ayudar a la respuesta del paciente al tratamiento y reducir los efectos secundarios adversos, como la caída del cabello y los vómitos. Sin embargo, en la práctica, pocas partículas inyectadas llegan al sitio del tumor.

En el Materiales de Nature Reviews papel, El equipo examinó la literatura de la última década y descubrió que, en la mediana, solo el 0,7 por ciento de las nanopartículas quimioterapéuticas lo convierten en un tumor objetivo.

"La promesa de las terapias emergentes depende de nuestra capacidad para entregarlas en el sitio de destino, "explica Chan." Hemos descubierto un nuevo principio para mejorar el proceso de entrega. Esto podría ser importante para la nanotecnología, editores de genoma, inmunoterapia, y otras tecnologías ".

El equipo de Chan vio el hígado, que filtra la sangre, como la barrera más grande para la administración de fármacos de nanopartículas. Plantearon la hipótesis de que el hígado tendría un umbral de tasa de absorción; en otras palabras, una vez que el órgano se satura con nanopartículas, no podría mantenerse al día con dosis más altas. Su solución fue manipular la dosis para abrumar las células de Kupffer que filtran el órgano, que recubren los canales del hígado.

Los investigadores descubrieron que inyectar una línea de base de 1 billón de nanopartículas en ratones, en vivo, fue suficiente para abrumar a las células de modo que no pudieran absorber partículas lo suficientemente rápido como para mantenerse al día con las dosis aumentadas. El resultado es una eficiencia de administración del 12 por ciento al tumor.

"Aún queda mucho trabajo por hacer para aumentar el 12 por ciento, pero es un gran paso desde 0,7, ", dice Ouyang. Los investigadores también probaron exhaustivamente si las células de Kupffer abrumadoras conducían a algún riesgo de toxicidad en el hígado, corazón o sangre.

"Probamos el oro, sílice, y liposomas, "dice Ouyang." En todos nuestros estudios, no importa qué tan alto empujemos la dosis, nunca vimos ningún signo de toxicidad ".

El equipo utilizó este principio de umbral para mejorar la eficacia de una nanopartícula cargada con quimioterapia y de uso clínico llamada Caelyx. Su estrategia redujo los tumores un 60 por ciento más en comparación con Caelyx solo en una dosis fija del fármaco de quimioterapia. doxorrubicina.

Debido a que la solución de los investigadores es simple, esperan ver que el umbral tenga implicaciones positivas incluso en las convenciones actuales de dosificación de nanopartículas para ensayos clínicos en humanos. Calculan que el umbral humano sería de aproximadamente 1,5 billones de nanopartículas.

"Hay una simplicidad en este método y revela que no tenemos que rediseñar las nanopartículas para mejorar la entrega, ", dice Chan." Esto podría solucionar un problema de entrega importante ".