Se han destruido células cancerosas en experimentos de laboratorio y se ha reducido el crecimiento tumoral en ratones. utilizando un nuevo enfoque que convierte una nanopartícula en un 'caballo de Troya' que hace que las células cancerosas se autodestruyan, un equipo de investigación de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur) ha encontrado.

Los investigadores crearon su nanopartícula "caballo de Troya" recubriéndola con un aminoácido específico, L-fenilalanina, del que dependen las células cancerosas. junto con otros aminoácidos similares, para sobrevivir y crecer. La L-fenilalanina se conoce como un aminoácido "esencial", ya que el cuerpo no puede producirla y debe absorberse de los alimentos. típicamente de carne y productos lácteos.

Los estudios realizados por otros equipos de investigación han demostrado que el crecimiento de los tumores cancerosos se puede ralentizar o prevenir si las células cancerosas se “mueren de hambre” de aminoácidos. Los científicos creen que privar a las células cancerosas de aminoácidos, por ejemplo, mediante el ayuno o mediante dietas especiales sin proteínas, pueden ser formas viables de tratar el cáncer.

Sin embargo, regímenes dietéticos tan estrictos no serían adecuados para todos los pacientes, incluidos los que están en riesgo de desnutrición o los que padecen caquexia, una afección que surge de una enfermedad crónica que causa una pérdida extrema de peso y de masa muscular. Es más, el cumplimiento de los regímenes sería un gran desafío para muchos pacientes.

Buscando explotar la dependencia de aminoácidos de las células cancerosas pero evitando los desafíos de regímenes dietéticos estrictos, los investigadores de la NTU idearon un enfoque alternativo novedoso.

Tomaron una nanopartícula de sílice designada como 'Generalmente reconocida como segura' por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. Y la recubrieron con L-fenilalanina. y descubrió que en pruebas de laboratorio con ratones mató las células cancerosas de manera efectiva y muy específica, haciendo que se autodestruyan.

La nanopartícula terapéutica contra el cáncer es ultrapequeña, con un diámetro de 30 nanómetros, o aproximadamente 30, 000 veces más pequeño que un mechón de cabello humano, y se denomina "Mímica de aminoácidos porosos de fenilalanina nanoscópica", o Nano-pPAAM,

Sus hallazgos, publicado recientemente en la revista científica Pequeña , puede ser prometedor para el diseño futuro de nanoterapias, dijo el equipo de investigación.

Profesor asistente Dalton Tay de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales, autor principal del estudio, dijo:"Contra la sabiduría convencional, nuestro enfoque implicó el uso del nanomaterial como fármaco en lugar de como portador de fármacos. Aquí, Las propiedades anticancerígenas y destructoras de Nano-pPAAM son intrínsecas y no necesitan ser "activadas" por ningún estímulo externo. El aminoácido L-fenilalanina actúa como un 'caballo de Troya', un manto para enmascarar el nanoterapéutico en el interior ".

"Al eliminar el componente farmacológico, hemos simplificado eficazmente la formulación de la nanomedicina y podemos superar los numerosos obstáculos tecnológicos que obstaculizan la traducción de la nanomedicina basada en fármacos de laboratorio a cabecera ".

Propiedades terapéuticas anticancerígenas intrínsecas de Nano-pPAAM

Como prueba de concepto, los científicos probaron la eficacia de Nano-pPAAM en el laboratorio y en ratones y encontraron que la nanopartícula mató alrededor del 80 por ciento de la mama, piel, y células de cáncer gástrico, que es comparable a los fármacos quimioterapéuticos convencionales como el cisplatino. El crecimiento tumoral en ratones con células humanas de cáncer de mama triple negativo también se redujo significativamente en comparación con los modelos de control.

Investigaciones posteriores mostraron que el recubrimiento de aminoácidos de Nano-pPAAM ayudó a la nanopartícula a ingresar a las células cancerosas a través de la célula transportadora de aminoácidos LAT1. Una vez dentro de las células cancerosas, Nano-pPAAM estimula la producción excesiva de especies reactivas de oxígeno (ROS), un tipo de molécula reactiva en el cuerpo, lo que hace que las células cancerosas se autodestruyan mientras permanecen inofensivas para las células sanas.

El coautor, profesor asociado Tan Nguan Soon de la Facultad de Medicina Lee Kong Chian de NTU, dijo:"Con el tratamiento farmacológico de quimioterapia actual, Un problema común al que se enfrenta es que el cáncer recurrente se vuelve resistente al fármaco. Nuestra estrategia no implica el uso de ningún fármaco farmacológico, sino que se basa en las propiedades únicas de las nanopartículas para liberar niveles catastróficos de especies reactivas de oxígeno (ROS) para matar las células cancerosas ".

Proporcionar una visión independiente, Profesor asociado Tan Ern Yu, un especialista en cáncer de mama del Hospital Tan Tock Seng dijo:"Este nuevo enfoque podría ser muy prometedor para las células cancerosas que no han respondido al tratamiento convencional como la quimioterapia. Estos cánceres a menudo han desarrollado mecanismos de resistencia a los medicamentos que se utilizan actualmente, haciéndolos ineficaces. Sin embargo, las células cancerosas podrían potencialmente seguir siendo susceptibles al enfoque del 'caballo de Troya', ya que actúa a través de un mecanismo completamente diferente, uno al que las células no se habrán adaptado ".

Los científicos ahora buscan refinar aún más el diseño y la química del Nano-pPAAM para hacerlo más preciso en la selección de tipos de cáncer específicos y lograr una mayor eficacia terapéutica.

Esto incluye combinar su método con otras terapias, como la inmunoterapia, que utiliza el sistema inmunológico del cuerpo para combatir el cáncer.