El glioblastoma multiforme, un tipo de tumor cerebral, es uno de los cánceres más difíciles de tratar. Sólo hay unos pocos fármacos aprobados para tratar el glioblastoma, y la esperanza de vida media de los pacientes diagnosticados con la enfermedad es inferior a 15 meses.
Para adaptar las partículas al tratamiento de tumores cerebrales, los investigadores tuvieron que idear una forma de hacerlas atravesar la barrera hematoencefálica, que separa el cerebro de la sangre circulante e impide que entren en él moléculas de gran tamaño.
Basándose en trabajos anteriores de Floyd y Yaffe sobre la respuesta de los tumores al daño del ADN, los investigadores empaquetaron temozolomida en el núcleo interno de los liposomas, y en la cubierta externa incrustaron un fármaco experimental llamado inhibidor de bromodominio, con el objetivo de mejorar el tratamiento del glioblastoma. Se cree que los inhibidores de los bromodominios interfieren en la capacidad de las células para reparar los daños en el ADN. Mediante la combinación de estos dos fármacos, los investigadores crearon un doble efecto que, en primer lugar, altera los mecanismos de reparación del ADN de las células tumorales y, a continuación, ataca el ADN de las células mientras sus defensas están bajas.
Los investigadores probaron las nanopartículas en ratones con tumores de glioblastoma y demostraron que, una vez que las nanopartículas llegan al tumor, la capa externa de las partículas se degrada y libera el inhibidor de bromodominio JQ-1. Unas 24 horas después, el núcleo de las partículas libera temozolomida. Unas 24 horas después, la temozolomida se libera del núcleo de la partícula.
Los experimentos de los investigadores revelaron que las nanopartículas recubiertas de transferrina eran mucho más eficaces para reducir el tamaño de los tumores que las nanopartículas no recubiertas o que la temozolomida y la JQ-1 inyectadas solas en el torrente sanguíneo. Los ratones tratados con las nanopartículas recubiertas de transferrina sobrevivieron el doble que los que recibieron otros tratamientos.
"Se trata de otro ejemplo en el que la combinación de la administración de nanopartículas con fármacos que intervienen en la respuesta al daño del ADN puede utilizarse con éxito para tratar el cáncer", afirma Michael Yaffe, catedrático de Ciencias David H. Koch y miembro del Instituto Koch, que también es autor del trabajo.
En los estudios con ratones, los investigadores observaron que los animales tratados con las nanopartículas experimentaban un daño mucho menor en las células sanguíneas y otros tejidos normalmente dañados por la temozolomida. Las partículas también están recubiertas de un polímero llamado polietilenglicol (PEG), que ayuda a protegerlas de su detección y descomposición por el sistema inmunitario. El PEG y todos los demás componentes de los liposomas ya han sido aprobados por la FDA para su uso en humanos.
"Nuestro objetivo era tener algo que pudiera ser fácilmente traducible, mediante el uso de componentes sintéticos simples, ya aprobados en el liposoma", dice Lam. "Se trataba realmente de un estudio de prueba de concepto [que demostraba] que podemos administrar terapias combinadas novedosas utilizando un sistema de nanopartículas dirigido a través de la barrera hematoencefálica."
JQ-1, el inhibidor de bromodominio utilizado en este estudio, probablemente no sería adecuado para el uso humano porque su vida media es demasiado corta, pero otros inhibidores de bromodominio están ahora en ensayos clínicos.
Los investigadores prevén que este tipo de administración de nanopartículas también podría utilizarse con otros fármacos contra el cáncer, incluidos muchos que nunca se han probado contra el glioblastoma porque no podían atravesar la barrera hematoencefálica.
"Dado que la lista de fármacos que podemos utilizar en los tumores cerebrales es tan corta, un vehículo que nos permitiera utilizar algunos de los regímenes de quimioterapia más comunes en los tumores cerebrales supondría un verdadero cambio", afirma Floyd. "Quizá podríamos encontrar eficacia para quimioterapias más estándar si pudiéramos llevarlas al lugar adecuado sorteando la barrera hematoencefálica con una herramienta como ésta".
La investigación fue financiada por el Programa de Investigación Fronteriza del Instituto Koch; una Beca Quinquenal de Investigación sobre el Cáncer del Instituto Koch; el Proyecto Puente, una asociación entre el Instituto Koch y el Centro Oncológico Dana-Farber/Harvard; y la Subvención (básica) de Apoyo al Instituto Koch del Instituto Nacional del Cáncer.
Fuente: http://news.mit.edu/2018/tiny-particles-could-help-fight-brain-cancer-0524
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