Nanoparticles que conducen directamente a las células del tumor

Las terapias anticáncer modernas apuntan atacar las células del tumor mientras que pasan sin el tejido sano. Las personas interdisciplinarias de investigadores en Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) y FU Berlín han hecho progreso importante en esta área: los científicos han producido los nanoparticles minúsculos que se diseñan para apuntar específicamente a las células cancerosas. Pueden navegar directamente a las células del tumor y visualizar ésos usando técnicas de proyección de imagen avanzadas. Ambos en placas de Petri y modelos del animal, los científicos podían conducir efectivo los nanoparticles a las células cancerosas. El paso siguiente es combinar la nueva técnica con aproximaciones terapéuticas.

Los investigadores de HZDR comienzan con los nanoparticles minúsculos, biocompatibles hechos de los supuestos poligliceroles dendríticos que sirven como moléculas de la onda portadora.

Podemos modificar estas partículas e introducir diversas funciones. Por ejemplo, podemos sujetar un fragmento del anticuerpo a la partícula que ata específicamente a las células cancerosas. Este fragmento del anticuerpo es nuestra mitad de alcance que dirige el nanoparticle al tumor.”

El Dr. Kristof Zarschler, socio de investigación en el instituto de HZDR de la investigación de cáncer radiofarmacéutica

El objetivo de los nanoparticles modificados es un antígeno conocido como EGFR (receptor epidérmico del factor de incremento). En ciertos tipos de cáncer, tales como tumores del cáncer de pecho o de la culata de cilindro y del cuello, esta proteína overexpressed en la superficie de las células. “Podíamos mostrar que nuestros nanoparticles diseñados obran recíprocamente preferencial con las células cancerosas vía estos receptores,” confirmamos al Dr. Holger Stephan, líder del grupo de los sistemas de Nanoscalic en HZDR. “En pruebas de mando con los nanoparticles similares que habían sido modificados con un anticuerpo no específico, menos nanoparticles acumularon importante en las células del tumor.”

Los científicos estudiaron intensivo el comportamiento de los nanoparticles en cultivos celulares y en un modelo animal. Con este fin, proveyeron de los nanoparticles características adicionales del reportero, como Kristof Zarschler explica: “Utilizamos dos posibilidades complementarias. Además de los anticuerpos, sujetamos las moléculas y los radionúclidos de tinte a los nanoparticles. La molécula de tinte emite en el espectro infrarrojo cercano que penetra el tejido y se puede visualizar con un microscopio apropiado. El tinte revela así dónde los nanoparticles se localizan exactamente.” El radionúclido, copper-64, satisface un propósito similar. Emite la radiación que es descubierta por un analizador del ANIMAL DOMÉSTICO (tomografía por emisión de positrones). Las señales se pueden entonces convertir en una imagen tridimensional que visualice la distribución de los nanoparticles en el organismo.

Propiedades excelentes en organismos de vida

Usando estas técnicas de proyección de imagen, los investigadores han podido mostrar que la acumulación del nanoparticle en el tejido del tumor alcanza máximo dos días después de la administración a los ratones. Los nanoparticles etiqueta se eliminan posteriormente vía los riñones sin ser una carga para la carrocería. “Son al parecer ideales de tamaño y las propiedades,” dice a Holger Stephan. “Partículas más pequeñas se filtran fuera de la sangre en apenas algunas horas y tienen así solamente un impacto a corto plazo. Si, por otra parte, las partículas son demasiado grandes, ellas acumulan en el bazo, el hígado o los pulmones y no se pueden quitar de la carrocería vía los riñones y el diafragma.” La interacción entre los nanoparticles con una talla exacta de tres nanómetros y los fragmentos sujetados del anticuerpo tiene evidentemente una influencia positiva en la distribución y la retención del anticuerpo en el organismo así como en su perfil de la excreción.

En los experimentos futuros, los investigadores de HZDR quieren probar si pueden modificar su sistema para llevar otros componentes. Kristof Zarschler describe los planes: “Usted puede tomar estos nanoparticles y functionalize los con una substancia activa. Entonces usted puede entregar una droga directamente al tumor. Éste pudo ser un radionúclido terapéutico que destruye las células del tumor.” Es también posible sujetar los fragmentos del anticuerpo específicos para las proteínas con excepción de EGFR a diversos tipos del objetivo de cáncer.

Source:
Journal reference:

Pant, K., et al. (2019) Active targeting of dendritic polyglycerols for diagnostic cancer imaging. Small. doi.org/10.1002/smll.201905013.