Cáncer: Destruyen celulas cancerosas cerebrales con una tecnología de nanopartículas de oro

Una tecnología consistente en llevar nanopartículas de oro a las células cancerosas del cerebro se ha revelado eficaz en laboratorio para destruir el tumor. Esta técnica podría ser utilizada para tratar el glioblastoma multiforme, que es el tumor cerebral más común y agresivo en los adultos

En la investigación, se usaron nanoestructuras de ingeniería que contienen oro y cisplatino, un fármaco de quimioterapia convencional, y que fueron liberadas en células tumorales que habían sido tomadas de pacientes de glioblastoma y cultivadas en el laboratorio. Una vez dentro, estas nanoesferas fueron expuestas a radioterapia, de forma que el oro libera electrones que dañan el ADN de la célula cancerosa y su estructura global, mejorando de este modo el impacto del medicamento de quimioterapia.

El proceso fue tan eficaz que 20 días después, el cultivo de células no mostró evidencia de ningún avivamiento, lo que sugiere que las células tumorales se habían destruido. Aunque queda trabajo por hacer antes de la que esta tecnología se pueda utilizar para tratar a las personas con glioblastoma, los resultados ofrecen una base muy prometedora para terapias futuras. Es importante destacar que la investigación se llevó a cabo en líneas celulares derivadas directamente de los pacientes de glioblastoma, lo que permite el equipo probar el enfoque en tumores resistentes a los fármacos.

El estudio, publicado en la revista de la Real Sociedad de Química Nanoscale, fue dirigido por Mark Welland, profesor de Nanotecnología y miembro del 'St. John's College' de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido, y el doctor Colin Watts, científico médico y neurocirujano honorario en el Departamento de Neurociencias Clínicas.

"La terapia combinada que hemos ideado parece ser increíblemente eficaz en el cultivo de células en vivo", subraya el profesor Welland. "No es una cura, pero demuestra lo que la nanotecnología puede lograr en la lucha contra estos cánceres agresivos. Al combinar esta estrategia con materiales celulares objetivo del cáncer, deberíamos ser capaces de desarrollar en el futuro una terapia para el glioblastoma y otros cánceres desafiantes", augura.

Hasta la fecha, el glioblastoma multiforme (GBM) ha demostrado ser muy resistente a los tratamientos, entre otras cosas, debido a que las células tumorales invaden el tejido cerebral sano circundante, lo que hace de la extirpación quirúrgica del tumor prácticamente imposible. Los fármacos de quimioterapia pueden provocar la reducción de la tasa a la cual el tumor se disemina, pero, en muchos casos, esto es temporal, ya que la población de células luego se recupera.

"Tenemos que ser capaces de atacar las células cancerosas directamente con más de un tratamiento al mismo tiempo -reclama el doctor Watts--. Esto es importante porque algunas células cancerosas son más resistentes a un tipo de tratamiento que otro. La nanotecnología ofrece la oportunidad de dar a las células de cáncer este 'doble golpe' y abrir nuevas opciones de tratamiento en el futuro".

En un esfuerzo más exhaustivo por vencer a los tumores, los científicos han estado investigando formas en que las nanopartículas de oro pueden ser utilizadas en los tratamientos desde hace algún tiempo. El oro es un material benigno que en sí mismo no representa ninguna amenaza para el paciente y el tamaño y forma de las partículas puede controlarse con mucha precisión.

Cuando se expone a la radioterapia, las partículas emiten un tipo de electrones de baja energía, conocidos como electrones Auger, capaces de dañar el ADN de la célula enferma y otras moléculas intracelulares. Esta emisión de baja energía significa que sólo tienen un impacto a corta distancia, por lo que no causan ningún daño serio a las células sanas que están cerca.

Estimulación mediante radioterapia estándar

En el nuevo estudio, los investigadores primero envolvieron nanopartículas de oro dentro de un polímero cargado positivamente, polietilenimina, que interactuó con las proteínas en la superficie celular (proteoglicanos), que hicieron que las nanopartículas fueran ingeridas por la célula. Una vez allí, fue posible estimularlas usando radioterapia estándar, de forma que se liberan electrones para atacar el ADN de la célula.
Mientras las nanoesferas de oro, sin ningún tipo de fármacos, causaron un daño celular significativo, las poblaciones de células resistentes al tratamiento se recuperaron con el tiempo varios días después de la radioterapia. Como resultado, los investigadores diseñaron una segunda nanoestructura que fue bañada con cisplatino.

El efecto quimioterapéutico del cisplatino en combinación con el efecto radiosensibilizador de las nanopartículas de oro se tradujo en una mayor sinergia que permite un daño celular más eficaz. Pruebas posteriores revelaron que el tratamiento había reducido la población de células visibles por un factor de 100.000, en comparación con un cultivo de células sin tratar en el espacio de sólo 20 días. No se detectó ninguna renovación de la población.

Los expertos creen que modelos similares se podrían utilizar para tratar otros tipos de cánceres difíciles, pero, en primer lugar, el método en sí tiene que convertirse en un tratamiento aplicable a pacientes con GBM. Este proceso, que será el foco de gran parte de la próxima investigación del equipo, implicará necesariamente ensayos extensos, además del trabajo que hay que hacer para determinar la mejor manera de dispensar el tratamiento y en otras áreas, como modificar el tamaño y la superficie química de la nanomedicina a la que el cuerpo pueda acomodarse de forma segura.



Nanoscale (2014); doi: 10.1039/C4NR03693J

Tomado de Jano



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