26.02.2020 - Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf e. V.

Dirigiendo las nanopartículas directamente a los tumores

Los investigadores rastrean las células cancerosas con materiales hechos a medida

Las modernas terapias anticancerígenas tienen como objetivo atacar las células tumorales sin afectar al tejido sano. Un equipo interdisciplinario de investigadores del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) y de la FU Berlin ha hecho importantes progresos en este ámbito: los científicos han producido minúsculas nanopartículas que están diseñadas para dirigirse específicamente a las células cancerosas. Pueden navegar directamente a las células tumorales y visualizarlas usando técnicas avanzadas de imagen. Tanto en las placas de Petri como en los modelos animales, los científicos fueron capaces de guiar eficazmente las nanopartículas hacia las células cancerosas. El siguiente paso es combinar la nueva técnica con enfoques terapéuticos.

Los investigadores de la HZDR comienzan con nanopartículas diminutas y biocompatibles hechas de los llamados poligliceroles dendríticos que sirven como moléculas portadoras. "Podemos modificar estas partículas e introducir varias funciones", explica el Dr. Kristof Zarschler, investigador asociado del Instituto de Investigación Radiofarmacéutica del Cáncer del HZDR. "Por ejemplo, podemos adherir un fragmento de anticuerpo a la partícula que se une específicamente a las células cancerosas. Este fragmento de anticuerpo es nuestro objetivo que dirige la nanopartícula al tumor".

El objetivo de las nanopartículas modificadas es un antígeno conocido como EGFR (receptor del factor de crecimiento epidérmico). En ciertos tipos de cáncer, como el cáncer de mama o los tumores de cabeza y cuello, esta proteína se sobreexpresa en la superficie de las células. "Pudimos demostrar que nuestras nanopartículas diseñadas interactúan preferentemente con las células cancerosas a través de estos receptores", confirma el Dr. Holger Stephan, líder del Grupo de Sistemas Nanoescalares del HZDR. "En las pruebas de control con nanopartículas similares que habían sido modificadas con un anticuerpo inespecífico, se acumularon significativamente menos nanopartículas en las células tumorales".

Los científicos estudiaron intensamente el comportamiento de las nanopartículas tanto en cultivos celulares como en un modelo animal. Para ello, proporcionaron a las nanopartículas características adicionales de reportero, como explica Kristof Zarschler: "Usamos dos posibilidades complementarias. Además de los anticuerpos, unimos moléculas de colorante y radionúclidos a las nanopartículas. La molécula de colorante emite en el espectro del infrarrojo cercano que penetra en el tejido y puede ser visualizada con un microscopio apropiado. El tinte revela así dónde se encuentran exactamente las nanopartículas". El radionucleido, cobre-64, cumple un propósito similar. Emite radiación que es detectada por un escáner PET (tomografía por emisión de positrones). Las señales pueden ser convertidas en una imagen tridimensional que visualiza la distribución de las nanopartículas en el organismo.

Excelentes propiedades en los organismos vivos

Utilizando estas técnicas de imagen, los investigadores han podido demostrar que la acumulación de nanopartículas en el tejido tumoral alcanza un máximo de dos días después de su administración a los ratones. Las nanopartículas etiquetadas se eliminan posteriormente a través de los riñones sin ser una carga para el cuerpo. "Son aparentemente ideales en tamaño y propiedades", dice Holger Stephan. "Las partículas más pequeñas se filtran de la sangre en pocas horas y por lo tanto sólo tienen un impacto a corto plazo. Si, por el contrario, las partículas son demasiado grandes, se acumulan en el bazo, el hígado o los pulmones y no pueden ser eliminadas del cuerpo a través de los riñones y la vejiga". La interacción entre las nanopartículas con un tamaño exacto de tres nanómetros y los fragmentos de anticuerpo adheridos tiene evidentemente una influencia positiva en la distribución y retención del anticuerpo en el organismo, así como en su perfil de excreción.

En futuros experimentos, los investigadores del HZDR quieren probar si pueden modificar su sistema para llevar otros componentes. Kristof Zarschler describe los planes: "Puedes tomar estas nanopartículas y funcionalizarlas con una sustancia activa. Entonces puedes entregar una droga directamente al tumor. Esto podría ser un radionúclido terapéutico que destruye las células del tumor". También es posible fijar fragmentos de anticuerpos específicos para proteínas distintas del EGFR para atacar diferentes tipos de cáncer.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf e. V.

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