Las nanopartículas liberan lentamente fármacos que inducen la muerte celular inmunogénica, o ICD, en los tumores. El ICD genera antígenos tumorales y otras moléculas para llevar las células inmunitarias al microambiente de un tumor. Los investigadores han unido ATP a las nanopartículas, lo que también recluta células inmunitarias en el tumor para iniciar respuestas inmunitarias antitumorales.

Yoon Yeo dirige un equipo de investigadores de la Facultad de Farmacia, el Centro de elaboración de perfiles de metabolitos del Centro de Biociencia Bindley y el Instituto Purdue para la Investigación del Cáncer para desarrollar las nanopartículas. Yeo es jefa asociada del departamento y profesora Lillian Barboul Thomas de Farmacéutica Industrial y Molecular e Ingeniería Biomédica; también es miembro del Instituto Purdue para el Descubrimiento de Fármacos y del Instituto Purdue para la Investigación del Cáncer.

Los investigadores validaron su trabajo utilizando paclitaxel, un fármaco de quimioterapia utilizado para tratar varios tipos de cáncer. Descubrieron que los tumores crecían más lentamente en ratones tratados con paclitaxel encerrado dentro de nanopartículas modificadas con ATP que en ratones tratados con paclitaxel en nanopartículas no modificadas.

"Cuando se combinaron con un fármaco de inmunoterapia existente, las nanopartículas cargadas de paclitaxel modificadas con ATP eliminaron tumores en ratones y los protegieron de una nueva exposición a células tumorales", dijo Yeo.

La investigación ha sido publicada en ACS Nano .

Desafíos para la administración de inmunoterapia sistémica

La inmunoterapia es un enfoque prometedor para combatir el cáncer, pero Yeo dijo que no beneficia a una gran población de pacientes porque no tienen las células inmunes poderosas necesarias para combatir los tumores.

"Se pueden administrar directamente a los tumores agentes farmacológicos para activar las células inmunitarias", dijo Yeo. "Entonces el sistema inmunológico puede combatir no sólo los tumores tratados sino también los tumores no tratados en lugares distantes a medida que las células inmunes activadas circulan en el torrente sanguíneo".

Sin embargo, Yeo dijo que la mayoría de los tumores con mal pronóstico no siempre son localizables o accesibles. Por lo tanto, es posible que no se traten eficazmente con terapia local. Ella y su equipo imaginaron la administración sistémica de inmunoterapia, pero existen desafíos.

"Para una administración sistémica exitosa, los ingredientes activos que estimulan las respuestas inmunes antitumorales deben estar presentes simultáneamente en los tumores para ejercer efectos concertados sobre el objetivo", dijo Yeo. "Los ingredientes también deben mantener su actividad hasta que lleguen a los tumores, pero no causar efectos tóxicos fuera del objetivo. Además, los vehículos utilizados tradicionalmente en la administración local de medicamentos ofrecen una utilidad limitada en la aplicación sistémica porque pueden no ser compatibles con los componentes sanguíneos". /P>

Yeo y sus colegas utilizaron nanopartículas poliméricas biocompatibles para administrar compuestos de inmunoterapia y los modificaron para activar de forma segura el sistema inmunológico.

"Empleamos nanopartículas de poli (ácido láctico-co-glicólico), o PLGA, basándonos en el sólido historial del polímero en productos aprobados por la FDA y su uso rutinario en la administración sistémica de medicamentos poco solubles en agua", dijo Yeo.

Las pruebas verificaron que las nanopartículas de PLGA modificadas con ATP fueron bien toleradas en ratones tras múltiples inyecciones sistémicas. Pudieron reclutar células dendríticas, las células inmunitarias que reconocen los antígenos tumorales y aportan células inmunitarias especializadas para combatir los tumores.

"Además, se demostró que las nanopartículas controlan la liberación de paclitaxel para minimizar su toxicidad sistémica", afirmó Yeo.

Los próximos pasos de desarrollo

Yeo y sus colegas continuarán su trabajo en nanopartículas modificadas con ATP.

"Actualmente estamos trabajando para mejorar la administración de nanopartículas a los tumores y combinarlas con otros tratamientos que sortearán la resistencia a la inmunoterapia administrada con nanopartículas", dijo Yeo. "Para financiar estos esfuerzos, solicitaremos apoyo continuo de los Institutos Nacionales de Salud. También estamos abiertos a asociaciones industriales para llevar esta tecnología a la clínica".