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Biological Chemistry

Una Nueva Técnica Que Podría Ayudar A Personalizar La Nanomedicina

Administración de medicamentos: unas nanopartículas trazadoras podrían ayudar a predecir qué tumores responden a nanoterapias.

by Judith Lavelle
November 19, 2015 | APPEARED IN VOLUME 93, ISSUE 46

 

SNEAKING THROUGH LEAKS
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Credit: Sci. Transl. Med.
Nanoparticles take advantage of leaks in tumor blood vessels to deliver drugs to tumor tissue.
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Credit: Sci. Transl. Med.
Las nanopartículas se aprovechan de los escapes en los vasos sanguíneos tumorales para llevar medicamentos al tejido afectado.

Administrar medicamentos contra el cáncer usando nanopartículas reduciría los efectos secundarios al llevar la medicación directamente al tumor, en vez de distribuirla por todo el cuerpo del paciente. Pero mientras que este tipo de terapia funciona extraordinariamente bien contra los tumores de algunos pacientes, en otros produce poco o ningún efecto. El éxito de esta terapia podría depender de la facilidad del tumor a la hora de aceptar y retener dichas nanopartículas.

SIGUIENDO AL TUMOR
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Credit: Sci. Transl. Med.
Researchers fluorescently tagged tracer nanoparticles (green) and therapeutic nanoparticles (magenta) and injected them into mouse models of fibrosarcoma. Cells took up the nanoparticles in a similar ratio throughout the tumor tissue.
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Credit: Sci. Transl. Med.
Los investigadores han teñido nanopartículas con sustancias fluorescentesy las inyectaron en ratones con fibrosarcoma. (En verde las nanopartículas trazadoras y en magenta las terapéuticas). Las células tumorales absorbieron las nanopartículas de manera muy similiar.

Investigadores del Brigham & Women’s Hospital y Massachusetts General Hospital, liderados por Omid C. Farokhzad y Ralph Weissleder, han informado de una técnica que determinaría si el paciente tiene un tumor que acepta muchas o pocas nanopartículas. (Sci. Transl. Med. 2015, DOI:10.1126/scitranslmed.aac6522).

Las nanopartículas se acumulan de forma selectiva en los tumores gracias a las diferencias entre los vasos sanguíneos de un tejido sano y uno canceroso. Los vasos sanguíneos normales, explica Farokhzad, “tienen uniones muy estrechas con sus células vecinas, para garantizar que dichos vasos actúen como las tuberías de tu casa: selladas herméticamente” En un tejido canceroso en crecimiento, continúa, “los vasos sanguíneos crecen tan rápido que las uniones no son herméticas”, lo que permite a las nanopartículas penetrar en el tumor.

Pero, de la misma forma que si las tuberías de tu casa tienen un escape pueden inundarte el sótano o dejar tan sólo una pequeña mancha, los vasos sanguíneos varían de un tumor a otro. No todos los tumores tienen unos vasos lo suficientemente defectuosos como para que la carga de nanopartículas que entre sea lo suficientemente grande y ataque de forma efectiva a las células cancerosas. Por ello, Farkohzad, Weissleder y sus compañeros buscaron una manera de cuantificar la pérdida que tenían estos vasos en un tumor y predecir el poder terapéutico de las nanopartículas para cada paciente en particular.

El equipo inyectó a ratones que portaban tumores humanos un tratamiento para la anemia (Feraheme), aprobado por la FDA (Food and Drug Administration, la agencia encargada de aprobar medicamentos en EE.UU.), que consiste en óxido de hierro magnético recubierto por carboximetil dextrano. Marcaron estas partículas con tintes fluorescentes para poder usar microscopía de alta resolución y determinar la distribución del medicamento y ver qué cantidad se acumulaba en el tejido tumoral.

Repitieron el experimento para trazar la acumulación de nanopartículas poliméricas, que servían como modelos para nanomedicinas contra el cáncer. Cuando el equipo comparó las imágenes píxel por píxel, determinaron que las partículas magnéticas podían precedir el modelo de distribución de las partículas anticáncer (poliméricas) con más de un 95% de precisión. Por lo tanto, si las  nanopartículas magnéticas se acumulan muy bien en el tumor, es muy probable que las antitumorales lo hagan también.

Los investigadores sugieren que los oncólogos podrían usar resonancia magnética de imagen para trazar las partículas de óxido de hierro en un paciente. Esto permitiría a los médicos decidir si esa persona podría beneficiarse de la nanomedicina o sería mejor usar otros medicamentos.

El Feraheme es un medicamento aprobado por la FDA con muy pocos efectos secundarios, así que "es muy posible que los resultados puedan ser traducidos rápidamente", dice Nicolas Bertrand, un investigador de nanopartículas del MIT que no participó en el estudio. El trabajo, continúa Bertrand, está "entre los primeros en introducir los conceptos de nanomedicina personalizada".

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The study, Bertrand continues, is “among the first to introduce the concepts of personalized nanomedicine.”

Los oncólogos ya usan los principios de la medicina personalizada –como recetar un medicamento particular basándose en mutaciones específicas del tumor de un paciente– para determinar los mejores tratamientos. "Todos los especialistas en cáncer deberían estar de acuerdo en que las nanopartículas no tendrían que ser una excepción", dice Farokhad.


Traducción al español producida por Juan José Saénz de la Torre de Divulgame.org para C&EN. La versión original (en inglés) del artículo está disponible aquí.

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