Las nanopartículas administran medicamentos para matar células cancerosas en ratones

Los investigadores han desarrollado una nanomedicina que aumenta la penetración y acumulación de fármacos de quimioterapia en tejidos tumorales y mata eficazmente las células cancerosas en ratones.

el estudio en Avances científicos aborda una limitación de la quimioterapia. Aunque la quimioterapia es la opción de tratamiento principal para la mayoría de los cánceres, la mayor parte del fármaco se descompone rápidamente mediante enzimas en el cuerpo o los riñones lo eliminan rápidamente antes de que llegue al tejido tumoral.

Además, una gran cantidad de medicamento en el sistema llega a los tejidos sanos, provocando efectos secundarios tóxicos.

Para superar este desafío, un enfoque emergente ha sido empaquetar medicamentos de quimioterapia en nanopartículas. Estas partículas, que son tan pequeñas que son invisibles incluso bajo un microscopio, pueden transportar agentes de quimioterapia directamente al tumor. Aunque prometedora, la nanomedicina aún necesita mejoras significativas en su capacidad para depositar el fármaco en las células tumorales.

Wenbin Lin, profesor de química de la Universidad de Chicago, es pionero en el desarrollo de nanopartículas para imágenes médicas y administración de fármacos. El nuevo estudio de su laboratorio informa sobre un nuevo enfoque para potenciar los efectos de la nanomedicina, que ha demostrado ser eficaz en ratones y que esperan avance a pruebas preclínicas.

Los medicamentos de quimioterapia llegan a las células tumorales atravesando los vasos sanguíneos hasta llegar al tejido tumoral cercano. Pero las células cancerosas a menudo reclutan vasos sanguíneos cercanos para invadir otros tejidos, y estos vasos creados apresuradamente suelen ser anormales, lo que crea patrones de flujo sanguíneo irregulares y dificulta que los medicamentos penetren eficazmente en el tejido tumoral.

Los investigadores observaron una vía particular conocida como STING, que significa estimulador del gen interferón. La activación de STING altera la vasculatura del tumor (la disposición de los vasos sanguíneos) y aumenta la fuga de vasos sanguíneos cerca del tumor. Pero los intentos anteriores de activar STING no lograron los resultados deseados.

El equipo encontró fuertes efectos antitumorales con una gran inhibición del crecimiento tumoral y altas tasas de curación.

Lin y su equipo diseñaron un pequeño polímero que encapsula tanto el STING como el fármaco de quimioterapia. Esto refuerza la propiedad única de los activadores de STING al administrarlos junto con medicamentos de quimioterapia, con la idea de que la activación de STING aumenta la permeabilidad de los vasos sanguíneos alrededor del tumor y así mejora los efectos de la quimioterapia.

«Descubrimos una nueva forma de utilizar activadores STING para alterar la vasculatura tumoral y básicamente mejorar la administración de fármacos a los tumores sin mejorarlos a otros tejidos», dice Lin.

«Los activadores STING no funcionaron muy bien por sí solos, pero al crear una nanomedicina, creo que esto también puede hacer que los activadores STING funcionen solos o juntos, lo que creo que es una contribución importante», dice Ralph Weichselbaum, profesor y catedrático de radiación. . y oncología celular de la Universidad de Chicago, y autor principal del nuevo estudio.

El equipo de investigación evaluó los efectos antitumorales de la terapia en varios tipos de tumores en ratones y encontró fuertes efectos antitumorales con una gran inhibición del crecimiento tumoral y altas tasas de atención.

«Hemos observado que la radiación activa a STING como un patógeno debido a las roturas de doble cadena introducidas por la radiación y, lo que es más importante, que los agonistas de STING pueden ser útiles en la terapia contra el cáncer», afirma Weichselbaum.

Los científicos también señalan que STING puede tener otros efectos más allá de la permeabilidad de los vasos sanguíneos. La vía STING se activa mediante patógenos invasores como bacterias, virus y ADN canceroso anormal e impulsa la respuesta inflamatoria para eliminar células no deseadas. La activación de STING también aumenta la infiltración de células T y convierte los tumores inmunológicamente «fríos» en los llamados tumores «cálidos» o inflamados, lo que les permite responder mejor a los agentes de inmunoterapia, como los inhibidores de los puntos de control.

«Los próximos pasos son realizar más estudios de validación y prepararse para ampliar la tecnología y, con suerte, probarla en humanos», afirma Lin.

La financiación para el trabajo provino de los Institutos Nacionales de Salud.

Fuente: Universidad de Chicago