Nanopartícula contra el cáncer

Imagine un fármaco que puede penetrar en un tumor, sellar las salidas y «detonar» químicamente, liberando una dosis letal de toxinas anticáncer, manteniendo intactas las células sanas.

Los investigadores del MIT (el Instituto Tecnológico de Massachusetts) han diseñado una nanopartícula que hace precisamente eso.

La «nanocélula» de cámara dual, doble efecto, y depósito para fármacos, ha resultado ser efectiva y segura, prolongando la supervivencia en dos tipos de cáncer (melanoma y cáncer pulmonar de Lewis) en ratones.

La clave para este prometedor desarrollo fue, según comenta Ram Sasisekharan, profesor en la División de Ingeniería Biológica del MIT y director del equipo de investigación, «reunir tres elementos fundamentales: Biología del cáncer, Farmacología e Ingeniería».

Los principales desafíos de la quimioterapia son su toxicidad para las células sanas, y la farmacorresistencia de las células cancerígenas, por lo que los investigadores del cáncer estaban muy interesados en la anti-angiogénesis, la teoría de que el recorte del suministro de sangre eliminaría los tumores. Esa estrategia, sin embargo, puede traer consecuencias negativas, ya que al cortar el aporte de oxígeno en las células tumorales, éstas reaccionan formando nuevos vasos sanguíneos, facilitando su metástasis y otras actividades de autosupervivencia.

La solución obvia sería combinar quimioterapia y anti-angiogénesis, pero la terapia de combinación afronta un problema inherente de ingeniería: no es posible dar quimioterapia a tumores si se han destruido los vasos que los nutren. Adicionalmente, ambos fármacos se comportan y dosifican de modo diferente: el anti-angiogénico durante un período prolongado, y la quimioterapia en ciclos.

Considerando estos problemas, los investigadores diseñaron la nanocélula, compuesta de dos esferas concéntricas, y parecida a una célula real.

El equipo cargó la capa exterior con un fármaco anti-angiogénico, y la interior con agentes de quimioterapia. Una «argucia» química en la superficie le permite evadir el sistema inmunológico, mientras su tamaño (200 nanómetros) le permite atravesar con facilidad los vasos del tumor, aunque no los poros de los vasos normales (más pequeños).

Una vez dentro del tumor, su capa exterior se desintegra, liberando rápidamente la medicación anti-angiogénica. Los vasos sanguíneos que nutren el tumor se colapsan, atrapando la nanopartícula cargada en el tumor, donde libera lentamente el fármaco de quimioterapia.

El equipo probó este modelo en ratones. La nanocélula redujo el tumor, selló la angiogénesis y evitó la toxicidad sistémica mucho mejor que otros tratamientos.

El ochenta por ciento de los ratones con nanocélulas sobrevivieron más de 65 días, mientras que los ratones tratados con la mejor terapia actual sobrevivieron sólo 30. Los animales no tratados murieron a los 20 días.

Imágen: A la izquierda nanopartículas cargadas con quimioterapia. Forman el núcleo de la nanocélula, a la derecha. (Foto: Sasisekharan Lab)
Fuente: Instituto Tecnológico de Massachusetts
Traducción: Noticias21