Las nanopartículas magnéticas de forma única ofrecen un gran avance en la terapia contra el cáncer

Las nanopartículas magnéticas de forma única ofrecen un gran avance en la terapia contra el cáncer

Nuevas nanopartículas magnéticas con forma de cubo entre dos pirámides representan un gran avance para el tratamiento de tumores de ovario y posiblemente de otros cánceres, según los investigadores de la Universidad Estatal de Oregón que las desarrollaron.

Los científicos dicen que el estudio resalta la importancia de la forma en el diseño de nanopartículas magnéticas y que los resultados pueden revolucionar los tratamientos que utilizan calor para dañar o matar células cancerosas.

Las nanopartículas están hechas de óxido de hierro y dopadas con cobalto. El dopaje se refiere a la adición de algo como medio para ajustar características.

Cuando las partículas se acumulan en el tejido canceroso después de la inyección intravenosa, pueden elevarse rápidamente a temperaturas que debilitan o destruyen las células cancerosas.

El estudio del modelo de ratón, publicado en materiales funcionales avanzados, es parte de una investigación nanomédica en curso realizada por científicos de la Facultad de Farmacia de OSU.

Las nanopartículas son tan pequeñas como mil millones de metros y tienen propiedades especiales debido a su pequeño tamaño y su alta relación superficie-volumen.

Las nanopartículas magnéticas han mostrado potencial anticancerígeno durante años, dijeron los científicos, pero actualmente la hipertermia magnética normalmente sólo puede usarse en pacientes cuyos tumores son accesibles a través de una aguja hipodérmica, es decir, si las partículas pueden inyectarse directamente en el cáncer.

Con las nanopartículas magnéticas disponibles actualmente, las temperaturas terapéuticas necesarias (superiores a 44 grados Celsius) solo pueden alcanzarse mediante inyección directa. Y estas nanopartículas sólo tienen una eficiencia de calentamiento moderada, lo que significa que necesitan una alta concentración en el tumor (más alta que la administración sistémica normal) para generar suficiente calor. “

Oleh Taratula, profesor de ciencias farmacéuticas, Universidad Estatal de Oregón

Taratula y sus colaboradores del Estado de Oregón, la Universidad de Salud y Ciencias de Oregón y el Instituto Indio de Tecnología Mandi utilizaron un novedoso método de descomposición por calor (un proceso de dos pasos que llaman siembra y crecimiento) para producir nanopartículas de óxido de hierro dopadas con cobalto en forma de bipirámide cúbica. Su artículo es el primer informe sobre este tipo de nanopartículas con esta forma específica.

"Estas nanopartículas exhiben una notable capacidad para calentarse rápidamente, aumentando la temperatura en 3,73 grados Celsius por segundo bajo un campo magnético alterno", dijo Prem Singh, becario postdoctoral en la Facultad de Farmacia. "Esto es el doble del poder de calentamiento de nuestras nanopartículas de óxido de hierro dopadas con cobalto publicadas anteriormente".

Esto significa que una paciente con cáncer de ovario podría recibir una inyección intravenosa y detener el tumor después de una sesión de campo magnético no invasivo de 30 minutos. Los investigadores afirman que las sesiones de tratamiento breves mejoran la comodidad y el cumplimiento del paciente.

Un péptido dirigido al cáncer ayuda a las nanopartículas en el tumor y, debido a que la eficiencia de calentamiento de las partículas es tan fuerte, se puede lograr la concentración necesaria de nanopartículas sin dosis altas, toxicidad limitada y efectos secundarios.

"Esta es la primera vez que nanopartículas inyectadas sistémicamente calientan tumores más allá de los 50°C, superando significativamente el umbral terapéutico de 44°C para un tratamiento eficaz en una dosis clínicamente relevante", afirmó Olena Taratula, profesora asociada de ciencias farmacéuticas en OSU. "Ahora existe un gran potencial para aplicar la hipertermia magnética a una variedad de poblaciones de difícil acceso, lo que hace que el tratamiento sea más versátil y esté ampliamente disponible".

Karthickraja Duraisamy en el estado de Oregon, Constanzraitmayr, Shitaljit Sharma, Tetiana Korzun, Abraham Moses, Vladislav Grigoriev, Ananiya Demessie, Youngrong Park, Yoon, también Babak Mamnoon y Ana Paula Mesquita Mesquita.

El Instituto Nacional del Cáncer de los Institutos Nacionales de Salud y el Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano Eunice Kennedy Shriver apoyaron esta investigación.

Fuentes: