Diseño y caracterización de NP700-ARL. (A) Ilustración del esquema del autoensamblaje de NP700-ARL. En este sistema de administración, (1) el polímero lipídico que contiene fotosensibilizador DSPE-PEG-IR700 es un componente «productor de ROS», que daña las células tumorales e induce la liberación de ATP bajo la irradiación de luz; al mismo tiempo, produce ROS como estímulos para el sistema de entrega. (2) El polímero catiónico que contiene BA PDEAEA-PBA es un componente de «conjunción sensible a ROS», que une los nucleótidos aniónicos por interacción electrónica y el éster fenilborónico. Cuando el componente de polímero lipídico que genera ROS se somete a irradiación NIR, el éster fenilborónico se hidroliza y el polímero catiónico se convierte en un polímero aniónico, lo que facilita la liberación de ARL67156 en los sitios tumorales. (B a E) Caracterización de NP700-ARL. (B) Distribución de tamaño de NP700-ARL medida por dispersión de luz dinámica (DLS). Recuadro: imagen TEM de NP700-ARL. (C) Potencial zeta de NP700-ARL medido por DLS. (D) Ensayo de retardo en gel de UTP libreAF546DSPE-PEG-IR700, DSPE-PEG-IR700 más UTP gratuitoAF546NP700-ARL y NP700-UTPAF546. Rojo: IR700; azul: UTPAF546. (E) Liberación de ARL desencadenada por ROS analizada por HPLC. El NP700-ARL se trató con H 0,25 mM2O2 a 37°C o irradiado con la luz LED a las dosis de luz de 5, 10 y 15 J/cm2. El signo más (+) indica irradiación de luz. Crédito: Ciencia Medicina Traslacional (2022). DOI: 10.1126/scitranslmed.abh1261
Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Wake Forest han descubierto un posible nuevo enfoque en el tratamiento de tumores sólidos mediante la creación de una nueva nanopartícula. Los tumores sólidos se encuentran en cánceres como el de mama, cabeza y cuello y el cáncer de colon.
En el estudio, Xin Ming, Ph.D., profesor asociado de biología del cáncer en la Facultad de Medicina de la Universidad de Wake Forest, y su equipo utilizaron una nanopartícula para administrar una pequeña molécula llamada ARL67156 para promover una respuesta inmunitaria antitumoral en modelos de ratón de colon, cabeza y cuello, y cáncer de mama metastásico, lo que resulta en una mayor supervivencia.
El estudio se publica en línea en la revista Ciencia Medicina Traslacional.
La inmunoterapia ha transformado el tratamiento del cáncer, pero desafortunadamente, solo alrededor del 20 % de los pacientes responden al tratamiento.
«La mayoría de los tumores sólidos tienen un microambiente deficiente que puede hacer que no respondan a las terapias convencionales contra el cáncer, incluida la inmunoterapia», dijo Ming. «Pero este estudio demuestra que las terapias con nanopartículas son prometedoras».
Según Ming, los niveles de trifosfato de adenosina (ATP), una molécula portadora de energía, son altos en los tumores tratados con terapias contra el cáncer y se degradan rápidamente en adenosina por una serie de enzimas que se expresan en gran medida en los tumores. La presencia de adenosina en los microambientes tumorales puede contribuir a una mala respuesta terapéutica. Los compuestos como ARL67156 no pueden entrar en tumores sólidos por sí solos debido a sus pobres propiedades fisicoquímicas. Sin embargo, el diseño de la nanopartícula permite la acumulación y liberación selectiva de ARL67156 en tumores sólidos.
En el estudio, los científicos utilizaron la nanopartícula como vehículo para administrar ARL67156, un inhibidor enzimático que evita la degradación del ATP en adenosina. La nanopartícula se probó en varios modelos de tumores de ratón.
«Encontramos que la nanomedicina suprimió sustancialmente el crecimiento del tumor y resultó en una supervivencia prolongada», dijo Ming.
A continuación, los investigadores probaron cómo funcionaba la nanopartícula en combinación con un anticuerpo anti-PD-1, una inmunoterapia común. Los investigadores notaron que el tratamiento funcionó bien y sinérgicamente con la terapia anti-PD-1.
Finalmente, los científicos evaluaron la nanomedicina en un modelo tridimensional in vitro de tumores de pacientes con cáncer de colon o de mama. Se observaron efectos similares: aumento de la muerte de las células tumorales a través de la respuesta inmunitaria anticancerígena.
«Nuestro estudio sugiere que existe una traducción potencial de nuestra terapia de nanopartículas para el tratamiento de cánceres humanos y que también podría aumentar la eficacia de los tratamientos existentes», dijo Ming. «Estos hallazgos justifican una evaluación adicional».
Chengqiong Mao et al, La entrega de un inhibidor de ectonucleotidasa con nanopartículas sensibles a ROS supera la inmunosupresión del cáncer mediada por adenosina, Ciencia Medicina Traslacional (2022). DOI: 10.1126/scitranslmed.abh1261
Citación: Los científicos crean una nanopartícula que ayuda a combatir los tumores sólidos (14 de junio de 2022) recuperado el 15 de junio de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-06-scientists-nanoparticle-solid-tumors.html
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