Investigadores de Ciencias de la Salud de la Universidad de Arizona completaron recientemente un estudio que tiene el potencial de mejorar el tratamiento del cáncer colorrectal y melanoma mediante el uso de nanotecnología para administrar quimioterapia de una manera que la haga más efectiva contra tumores agresivos. Los hallazgos fueron publicados hoy en Nanotecnología de la naturaleza.

"Siempre me ha interesado aprovechar la inmunidad intrínseca para luchar contra el cáncer, "dijo Jianqin Lu, BPharm, Doctor., profesor asistente de farmacia y farmacocinética en el Departamento de Farmacología y Toxicología de la Facultad de Farmacia de Arizona y miembro asociado del Centro de Cáncer de Arizona. "Para hacer esto de una manera segura y eficaz, la nanotecnología entra en juego debido a su capacidad para mejorar el movimiento de los fármacos y la eficacia terapéutica, así como el potencial para reducir las toxicidades sistémicas. Mi esperanza es que estos regímenes terapéuticos y nanoterapéuticos innovadores eventualmente ayuden a los pacientes con cáncer a combatir el cáncer de manera más eficaz y segura ".

Las inmunoterapias ayudan a estimular la capacidad del sistema inmunológico para combatir las células cancerosas. Los puntos de control inmunológico son reguladores del sistema inmunológico, que son fundamentales para evitar que el cuerpo ataque las células sanas de forma indiscriminada. Algunos tipos de cáncer eluden estos puntos de control, permitiendo que las células cancerosas eviten la detección y continúen propagándose. El bloqueo de puntos de control inmunológico (BCI) es una terapia más nueva que esencialmente puede "liberar los frenos" del sistema inmunológico y ayudar al cuerpo a defenderse.

Las terapias de BCI son eficaces para algunos tipos de cáncer, pero no funcionan para todos los pacientes. Por ejemplo, solo aproximadamente el 4% de los pacientes con cáncer colorrectal, la segunda causa principal de muertes relacionadas con el cáncer en EE. UU., responderá a la terapia ICB, Dijo el Dr. Lu.

La investigación reciente se ha centrado en formas de mejorar el poder de las terapias de BCI combinándolas con agentes quimioterapéuticos como la camptotecina. Aunque la camptotecina es potente, también es inestable, tiene poca solubilidad en agua y puede tener efectos secundarios graves para las células sanas.

El Dr. Lu y el equipo de investigación crearon la primera plataforma nanoterapéutica de este tipo para superar estos obstáculos. Usando un método de entrega de nanotecnología, los investigadores mejoraron la capacidad de la camptotecina para sinergizar con las terapias ICB, haciéndolos más efectivos contra tumores agresivos.

"Para hacer una terapia de BCI más eficaz, Hemos desarrollado una plataforma nanoterapéutica que puede cambiar los tumores de 'inmuno-frío' a 'inmuno-caliente, '"dijo el Dr. Lu, quien también es miembro del BIO5 Institute y del Southwest Environmental Health Sciences Center. "Como resultado, esta plataforma nanoterapéutica fue capaz de aumentar la efectividad de la terapia ICB para erradicar una gran parte de los tumores de cáncer colorrectal en etapa temprana y al mismo tiempo activar la inmunidad de la memoria del cuerpo, prevenir la recurrencia del tumor ".

El equipo adjuntó camptotecina a esfingomielina, un lípido natural que se encuentra en la superficie de las células. La combinación de las dos moléculas en una nanovesícula llamada camptotecina estabilizada camptotesoma, mejorando su eficacia y disminuyendo las toxicidades sistémicas. El método de administración de nanotecnología también mejoró la captación tumoral del camptothesoma en un modelo de roedor, donde penetró profundamente en el tumor con una liberación eficaz de la quimioterapia.

El Dr. Lu y el equipo de investigación luego crearon una forma de cargar un inhibidor de puntos de control inmunológico dirigido a uno de los puntos de control clave, indolamina 2, 3-dioxigenasa (IDO1), dentro de los camptothesomes. Cuando se combina con inhibidores dirigidos a otros puntos de control inmunitarios conocidos como PD-L1 y PD-1, esta estrategia nanoterapéutica eliminó una parte significativa de los tumores de melanoma y cáncer colorrectal metastásico en estadio avanzado clínicamente difíciles de tratar, allanando el camino para nuevos estudios.

Los investigadores señalan que su plataforma de nanotecnología se puede utilizar para ofrecer una variedad de terapias contra el cáncer, y tiene una ventaja significativa en el desarrollo de fármacos, ya que se deriva de la esfingomielina, un lípido que ya está aprobado por la Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU.

El Dr. Lu espera colaborar con los oncólogos del UArizona Cancer Center para optimizar aún más el sistema nanoterapéutico y hacerlo adecuado para un ensayo clínico de fase inicial.