Las nanopartículas permiten transportar terapias hasta los tumores

Reducción del tumor en un amplio rango de tipos de cáncer 

Desde Biosalud estamos atentos a los últimos estudios para  tratamiento del cáncer. Nos estamos formando continuamente y al tanto de la vanguardia en la investigación. En este sentido, nos ha apasionado un estudio del Instituto Nacional del Cáncer de Estados Unidos, que explica cómo es posible transmitir a los tumores nanopartículas con fármacos que detienen su crecimiento

Nanopartículas portadoras de fármacos para tumores

En un conjunto de estudios en ratones portadores de tumores humanos, nanopartículas diseñadas para unirse a una proteína llamada selectina P transmitieron con éxito fármacos de quimioterapia y terapias dirigidas a los vasos sanguíneos del tumor. La orientación a los vasos sanguíneos mejoró el suministro de fármacos a un tejido tumoral, causando que los tumores redujeran su tamaño mejorando el tiempo de vida de los ratones.

Los vasos sanguíneos de un tumor pueden servir como barrera para sistemas de suministro de fármacos diseñados como nanopartículas, que pueden no ser capaces de atravesar la pared del vaso sanguíneo. Sin embargo, los mismos vasos sanguíneos pueden expresar proteínas tales como la selectina P -que los investigadores pueden explotar potencialmente, mediante el diseño de nanopartículas para reconocer y trabar sobre esas proteínas, lo que les permite llegar al tumor.

Lo que hace a la selectina P diferente de otras nanopartículas dirigidas, es que puede ser “activada” en los vasos sanguíneos de los tumores que normalmente no la expresan, mediante la exposición de los tumores a ciertas condiciones estresantes en estos experimentos, una dosis baja de radiación focalizada.

Esta capacidad de desencadenar la expresión de la selectina P en un tumor que normalmente carece de esta proteína sugiere que la nanopartícula pueda ser útil contra una amplia gama de tipos de cáncer.

Los resultados del estudio se publicaron 29 de junio en la revista Science Translational Medicine.

Distinas nanopartículas dependiendo del objetivo

Los vasos sanguíneos en algunos tumores expresan naturalmente la selectina P en su superficie, proporcionando un objetivo para las nanopartículas. En el estudio, un equipo de investigación dirigido por Daniel Heller, Ph.D., del Memorial Sloan Kettering Cancer Center, diseñó nanopartículas portadoras de fármacos hechos de un compuesto a base de azúcar llamado fucoidan, que se deriva de las algas y se une a la selectina P.

El equipo de investigación confirmó la expresión de selectina P en los vasos sanguíneos de una variedad de tipos de tumores, incluyendo de pulmón, de ovario, y de mama y el linfoma.

En experimentos de laboratorio, las nanopartículas de fucoidan se pegaron a las células de los vasos sanguíneos del tumor que normalmente expresan la selectina P, mientras que las nanopartículas de control compuestas por un compuesto diferente no lo hicieron. Lo mismo puede decirse de las células de los vasos sanguíneos de tumor que fueron inducidas a expresar selectina P por exposición a la radiación.

Proteína Selectina P

En experimentos de laboratorio adicionales utilizando capas de tejido, las nanopartículas dirigidas también fueron capaces de hacerse un camino a través de las células de los vasos sanguíneos en el tejido tumoral adyacente.

Sobre la base de estos hallazgos, los investigadores probaron las nanopartículas de fucoidan y de control en un modelo de ratón con cáncer de pulmón que expresaba selectina P en sus vasos sanguíneos. Tres días después de la inyección de los ratones con las nanopartículas, los investigadores encontraron que la concentración de nanopartículas específicas dentro de los tumores era cuatro veces mayor que las las nanopartículas  de control no dirigidas. Las nanopartículas dirigidas era más probable que se encontraran en el tejido tumoral (en comparación con el tejido normal) que las nanopartículas no dirigidas.

Después, los investigadores llevaron a cabo experimentos utilizando un modelo de ratón con cáncer de pulmón que normalmente no expresa selectina P en sus vasos sanguíneos. Los investigadores expusieron un tumor en cada ratón a estrés usando una dosis baja de radiación. Veinticuatro horas después de la exposición, se encontró una cantidad sustancial de selectina P en los vasos sanguíneos del tumor.

Cuando los investigadores inyectaron estos ratones con nanopartículas 4 horas después de recibir la radiación, encontraron acumulaciones de nanopartículas en el tejido tumoral similares a las observadas en los tumores que expresan de forma natural selectina P. En muchos de los ratones, los tumores desaparecieron por completo y no regresaron en el transcurso de 100 días desde el estudio.

A pesar de que requiere un paso adicional en comparación con otros métodos de focalización de nanopartículas a los tumores, la activación de una proteína específica antes de la administración de las nanopartículas “es un enfoque muy inteligente para ganar más control en la transmisión de nanopartículas”, dijo Piotr Grodzinski, Ph.D., director de la Oficina del Instituto Nacional  de Investigación de Nanotecnología para el cáncer.

Inesperadamente, los investigadores también descubrieron que otros tumores en los ratones también comenzaron a expresar selectina P y se inhibió su crecimiento por las nanopartículas, a pesar de que no habían sido irradiados directamente. Este fenómeno está  probablemente provocado por el sistema inmune, explicó el Dr. Heller, y sugiere que el enfoque puede ser eficaz para el tratamiento de tumores metastásicos.

“Podemos ser capaces de irradiar un sitio y obtener algún tipo de efecto en otros tumores distantes “, dijo.

“En el tratamiento actual del cáncer es posible utilizar diferentes estrategias terapéuticas para tumores primarios y metastásicos en el mismo paciente,” dijo el Dr. Grodzinski. “Lo que los investigadores están tratando de hacer con las nanopartículas en general es ver si la misma estrategia puede usarse para tratar ambas”.

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