Pavimentación de la manera hacia nueva radioterapia del cáncer usando radiografías y nanoparticles

Un elemento llamó gadolinio entregado en electrones del asesino de las bajas de las células cancerosas cuando era pegado por las radiografías especialmente sintonizadas. La aproximación, publicada en los partes científicos del gorrón, podía pavimentar la manera hacia una nueva radioterapia del cáncer.

“Nuestro método abre la posibilidad selectivamente de amplificar el efecto de la radiación de la radiografía en el sitio del tumor,” dice Kotaro Matsumoto del instituto de universidad de Kyoto para las ciencias integradas del Célula-Material (iCeMS), que desarrollaron la técnica con Fuyuhiko Tamanoi y colegas en Japón, Vietnam, y los E.E.U.U. “Esto resuelve uno de los problemas graves de las radioterapias actuales, donde solamente una pequeña cantidad de radiografías alcanza real el tumor.”

Las radioterapias convencionales emplean las radiografías policromáticas, consistiendo en diversos niveles de energía, con las radiografías de poca energía no pudiendo penetrar la superficie de la carrocería. Las radiografías monocromáticas, por otra parte, tienen el mismo nivel de energía exacto sintonizado. Si podrían ser dirigidas electrón-liberando elementos químicos dentro de tumores, podrían ser perjudiciales.

Para lograr esto, los investigadores usados especialmente diseñaron los nanoparticles del sílice que fueron cargados con el gadolinio del elemento químico. Las células cancerosas en una cultura del tumor 3D consumieron efectivo las partículas después de un día de incubación. Las partículas establecieron específicamente apenas los núcleos de célula exteriores del tumor, donde se encuentra su maquinaria más crítica.

En la instalación del sincrotrón SPring-8 en Harima, Japón, los investigadores apuntó radiografías monocromáticas a las muestras del tumor que contenían nanoparticles gadolinio-cargados.

Las radiografías sintonizaron a un nivel de energía de 50,25 voltios del kiloelectron (keV) que apuntaron las muestras por 60 minutos destruyeron totalmente a las células cancerosas dos días que seguían la irradiación.

La sintonización de las radiografías a un nivel de energía apenas abajo de 50.25keV no tenía el mismo efecto. Los investigadores explican que las radiografías están sintonizadas específicamente para poder absorber su energía por el gadolinio. Cuando la pegan, el gadolinio libera electrones de poca energía en la célula cancerosa, dañando sus componentes vitales, incluyendo la DNA, y matándoles.

Las radiografías no tenían ningún efecto sobre las células que no contuvieron nanoparticles gadolinio-cargados.

Nuestro estudio demuestra que un nuevo tipo de radioterapia para el cáncer puede ser desarrollado. Podemos contar con radioterapia con eficacia creciente y menos efectos secundarios.”

Fuyuhiko Tamanoi, universidad de Kyoto

Source:
Journal reference:

Matsumoto, K. et al. (2019) Destruction of tumor mass by gadolinium-loaded nanoparticles irradiated with monochromatic X-rays: Implications for the Auger therapy. Scientific Reports. doi.org/10.1038/s41598-019-49978-1.