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Diseñan nuevo enfoque de nanotransporte de fármacos para destruir tumores

Para una terapia eficaz contra el cáncer con pocos efectos secundarios, el fármaco activo debe alcanzar selectivamente una alta concentración en el tumor. Ahora, en un estudio publicado en la revista Angewandte Chemie, científicos han introducido un nuevo enfoque en el que dos fármacos sinérgicos se combinan en un dímero. Este dímero puede incorporarse en nanotransportadores poliméricos a una concentración excepcionalmente alta. Los componentes se activan cuando el dímero se divide dentro del tumor. Además, permiten el uso de dos técnicas de imagen diferentes.

Las micelas poliméricas son los nanotransportadores más importantes utilizados en el tratamiento de tumores. Pese a los sistemas de transporte mejorados, aún deben superarse muchos desafíos: carga insuficiente, liberación prematura del fármaco, falta de capacidad para supervisar la distribución del fármaco y acumulación limitada del fármaco dentro del tejido tumoral. Longjiang Zhang, Guizhi Zhu, Xiaoyuan Chen y su equipo abordaron estos problemas desde la otra dirección. En lugar de mejorar el transportador, mejoraron la carga.

Los investigadores, de los Institutos Nacionales de Salud en Estados Unidos y de la Universidad de Nanjing, en China, han utilizado un truco simple pero efectivo: conectaron dos medicamentos, camptotecina y un fotosensibilizador especial, para hacer un dímero. Las micelas se pueden cargar de manera muy eficiente con una cantidad inusualmente grande del “flete” dimérico (59%). Los dímeros son menos hidrófilos que sus componentes individuales, lo que les permite introducirse más fácilmente en el interior hidrofóbico de las micelas. Por la misma razón, los dímeros no salen de las micelas a medida que viajan a través de los vasos sanguíneos. Esto reduce los efectos secundarios indeseables.

Los dos componentes del dímero inicialmente inactivo están conectados por un puente disulfuro que solo puede romperse mediante una cascada de reacción dependiente del glutatión. El glutatión es una proteína pequeña que está presente en alta concentración en muchos tumores. Ambos fármacos solo se activan después de que el dímero se divide dentro de las células tumorales.

Cuando el área del tumor se irradia con luz láser, el fotosensibilizador convierte el oxígeno normal en oxígeno singlete (un átomo de oxígeno en estado excitado) altamente reactivo, lo que daña la célula y causa una deficiencia de oxígeno. La camptotecina inhibe el factor 1α, que ayuda a las células a resistir la deficiencia de oxígeno. Esto aumenta el efecto citotóxico del fotosensibilizador. Otro efecto de la camptotecina es que daña el ADN de las células tumorales.

Además, el fotosensibilizador es un colorante fluorescente y puede unirse al radioisótopo copper-64, que permite la visualización con imágenes de fluorescencia y tomografía por emisión de positrones (PET). La PET cuantitativa permite una monitorización precisa del dímero, así como la confirmación de su farmacocinética y biodistribución in vivo.

Experimentos con cultivos celulares y ratones con tumores demostraron que este nuevo método mejoró significativamente el transporte y la acumulación del fármaco en los tumores, con una reducción significativa de los efectos secundarios. También encogió el tumor en un grado significativamente mayor que administrando componentes individuales no unidos.

 

Vía: Wiley

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