En un gran avance en la terapia contra el cáncer, un equipo de investigadores del Laboratorio de Biofísica Magzoub en NYU Abu Dhabi (NYUAD) ha logrado un avance significativo en terapias basadas en luz:nanoesferas biocompatibles y biodegradables dirigidas a tumores que combinan la detección y el seguimiento de tumores con potentes, terapia contra el cáncer activada por luz para aumentar drásticamente la eficacia de los enfoques existentes basados en luz.
Las terapias no invasivas basadas en luz, la terapia fotodinámica (PDT) y la terapia fototérmica (PTT) tienen el potencial de ser alternativas seguras y efectivas a los tratamientos convencionales contra el cáncer, que se ven afectados por una serie de problemas, incluida una variedad de efectos secundarios. y complicaciones post-tratamiento.
Sin embargo, hasta la fecha, el desarrollo de tecnologías eficaces basadas en la luz para el cáncer se ha visto obstaculizado por la escasa solubilidad, la baja estabilidad y la falta de especificidad tumoral, entre otros desafíos. Los nanoportadores diseñados para administrar PDT y PTT de manera más efectiva también han demostrado tener limitaciones significativas.
PDT y PTT utilizan diferentes enfoques para atacar tumores. La PDT utiliza irradiación láser para activar un fotosensibilizador para generar especies reactivas de oxígeno (ROS), una sustancia química altamente reactiva que es tóxica para las células cancerosas. En el PTT, una molécula llamada agente fototérmico convierte la luz absorbida en calor, y la hipertermia resultante conduce a la destrucción parcial o completa del tejido tumoral.
En el artículo titulado "Nanoesferas de sílice mesoporosas de conversión ascendente sensible al pH para diagnóstico por imágenes multimodal combinado y terapia fotodinámica y fototérmica dirigida contra el cáncer", publicado en la revista ACS Nano , el equipo de investigación presenta el desarrollo de nanoesferas de sílice mesoporosas (ALUMSN) de conversión ascendente recubiertas de lípidos y PEG funcionalizadas con péptidos de membrana racional activada por acidez (ATRAM).
Estas nanoesferas multifuncionales dirigidas a tumores protegen a los fotosensibilizadores y agentes fototérmicos encapsulados de la degradación y entregan estas moléculas directamente a las células cancerosas. Los ALUMSN permiten la detección y el seguimiento de tumores mediante imágenes térmicas y de fluorescencia, así como imágenes por resonancia magnética (MRI). Los ALUMSN también facilitan la PDT y la PTT inducidas por luz láser de infrarrojo cercano (NIR), que en combinación mejoran la eficacia de ambas fototerapias para reducir los tumores sin toxicidad sistémica detectable.
"Debido a que ROS es una molécula altamente reactiva con una vida útil muy corta y un radio de acción limitado, es imperativo que esté presente una cantidad suficiente de molécula fotosensibilizadora en el tejido tumoral para que la TFD sea efectiva", explicó Loganathan Palanikumar, investigador de NYUAD. científico e investigador senior en el laboratorio de Magzoub.
"Además, la hipertermia localizada necesaria para el PTT depende de una acumulación significativa de agentes fototérmicos dentro de los tumores". La capacidad de los nanoportadores desarrollados por el equipo de NYUAD para aumentar la eficiencia con la que los fotosensibilizadores y agentes fototérmicos se administran al tumor es un avance fundamental.
"Se necesitan desesperadamente nuevos enfoques terapéuticos para mejorar el arsenal existente de tratamientos para combatir el cáncer", afirmó Mazin Magzoub, profesor asociado de biología de la NYUAD, cuyo laboratorio se centra en el desarrollo de nuevas terapias y sistemas de administración de fármacos.
"Las nanoesferas multifuncionales de núcleo-cubierta que nuestro equipo ha desarrollado ayudan a superar problemas que han limitado la eficacia de terapias clave basadas en luz, ofreciendo una nanoplataforma prometedora dirigida a tumores que facilita el diagnóstico por imágenes multimodal y una potente terapia combinatoria contra el cáncer. Este trabajo allana un camino emocionante El camino a seguir para el avance de los tratamientos contra el cáncer basados en la luz."
Más información: Nanoesferas de sílice mesoporosas de conversión ascendente sensibles al pH para diagnóstico por imágenes multimodal combinado y terapia fotodinámica y fototérmica dirigida contra el cáncer, ACS Nano (2023).
Información de la revista: ACS Nano
Proporcionado por la Universidad de Nueva York
