“Nanomisiles” guiados para la liberación de fármacos directamente al tumor
18 de marzo de 2021 | Historia original de Skoltech
Investigadores de Skoltech y sus colegas del Centro Médico Hadassah han desarrollado partículas nanoestructuradas híbridas que pueden ser guiadas magnéticamente al tumor, rastreadas por su fluorescencia y empujadas a liberar el fármaco a demanda mediante ultrasonido. Esta tecnología puede ayudar a que la quimioterapia contra el cáncer sea más específica. El artículo fue publicado en el journal Colloids and Surfaces B: Biointerfaces.
Los tratamientos actuales para el cáncer incluyen quimioterapia, inmunoterapia, radiación y cirugía, pero estos a menudo no son lo suficientemente selectivos como para dirigirse sólo al tumor y no a los tejidos sanos que lo rodean. También son altamente tóxicos para todo el organismo, lo que hace que la terapia sea difícil de tolerar para el paciente. Una solución a estos problemas es la llamada terapia focal, y específicamente la entrega de fármacos al tumor en forma de nanopartículas, para lo cual se han explorado varios materiales biocompatibles. Esa tecnología también se puede utilizar con fines diagnósticos, aumentando las imágenes médicas.
El equipo de Skoltech, dirigido por el profesor Dmitry Gorin del Centro de Fotónica y Materiales Cuánticos y el profesor Timofei Zatsepin del Centro de Ciencias de la Vida, desarrolló partículas nanoestructuradas multifuncionales que contienen nanopartículas magnéticas, tintes fluorescentes Cy5 o Cy7, y el fármaco doxorubicina. La resonancia magnética fue realizada por el Dr. Kirill Petrov del Centro Médico Hadassah. Se realizaron estudios dinámicos de dispersión de luz, tomografía fluorescente e histología utilizando el equipo de la Instalación Central de Bioimágenes y Espectroscopia del Instituto Skolkovo de Ciencia y Tecnología.
Estas diminutas cápsulas pueden guiarse magnéticamente a los sitios específicos del tumor, proporcionar un buen contraste en resonancia magnética de alta resolución, imágenes optoacústicas y fluorescentes, y se pueden activar para liberar el fármaco con ultrasonido. Las cápsulas multicomponentes permiten la multifuccionalidad de las cápsulas: multimodalidad para imágenes (fluorescentes, optoacústicas, RMN), liberación remota (ultrasonido enfocado) y navegación (gradiente de campo magnético).
“Los portadores de la administración de drogas fueron preparados mediante la combinación de dos métodos. El primero fue sugerido anteriormente por los coautores de este artículo y se llama método inducido por congelación (FIL). Este método se ha aplicado con éxito para la carga de partículas submicronicas de Vaterita con nanopartículas inorgánicas, proteínas, fármacos moleculares de bajo peso molecular, etc. Las partículas de Vaterita sirvieron como plantillas para los portadores de administración de fármacos y fueron eliminadas después de la formación de una cáscara polimérica. El segundo método es capa por ensamblaje de láminas que se ha utilizado para la formación de cáscaras biodegradables de polímeros”, explica Gorin.
El equipo utilizó experimentos in vitro y estudios en animales in vivo para demostrar la funcionalidad del método. Con esta estrategia, fueron capaces de mostrar una mayor entrega dirigida de doxorubicina en el hígado después de la liberación mediada por ultrasonido.
“Esta tecnología debe pasar estudios preclínicos utilizando modelos animales para evaluar la eficiencia terapéutica y la seguridad de dicho sistema de administración de fármacos. Este será el siguiente paso de nuestra investigación”, señala Zatsepin.
Reference: Novoselova MV, German SV, Abakumova TO, et al. Multifunctional nanostructured drug delivery carriers for cancer therapy: Multimodal imaging and ultrasound-induced drug release. Colloids Surf. B 2021; 200:111576. doi:10.1016/j.colsurfb.2021.111576
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