Por Kevin Slimán
UNIVERSITY PARK, Pa. — Una nanopartícula única para administrar un tratamiento de cáncer localizado inhibe el crecimiento tumoral en ratones, según un equipo de investigadores de Penn State.
Las nanopartículas, desarrolladas por Daniel Hayes, profesor asociado de ingeniería biomédica, tienen una química específica que permite que se adhiera un microARN (miARN). Un miARN es una molécula que cuando se empareja con un ARN mensajero (ARNm) le impide funcionar. En este caso, impide que el ARNm de una célula cancerosa cree proteínas, que son esenciales para que esa célula cancerosa sobreviva.
En su estudio, los investigadores administraron nanopartículas a las células cancerosas de ratones a través de una vía intravenosa. Una vez que las nanopartículas se acumularon en el área cancerosa, utilizaron una longitud de onda de luz específica para separar el miARN de las nanopartículas. Luego, el miARN se empareja con un ARNm en la célula cancerosa, lo que hace que el ARNm deje de producir proteínas. Eventualmente, la célula cancerosa muere.
Su artículo apareció el 22 de junio en la revista Biomaterials.
“Este método de entrega le brinda especificidad temporal y espacial”, dijo Adam Glick, profesor de toxicología molecular y carcinogénesis. “En lugar de tener una entrega sistémica de un miARN y los efectos secundarios asociados, puede entregar el miARN a un área específica de tejido en un momento específico exponiéndolo a la luz”.
Hayes dijo que tener especificidad temporal y espacial es importante cuando se trata de tratamientos contra el cáncer.
“MiRNA puede tener efectos muy diferentes en diferentes tipos de tejido que pueden conducir a toxicidad y efectos secundarios no deseados”, dijo Hayes. “Administrar y activar miARN solo en el sitio del tumor reduce estos efectos secundarios y puede aumentar la efectividad general del tratamiento”.
Usando este método, Yiming Liu, un estudiante graduado de ingeniería biomédica en el Laboratorio Hayes, pudo demostrar que los tumores de piel en aproximadamente 20 ratones que recibieron la nanopartícula acoplada a miARN y se expusieron a la luz retrocedieron por completo dentro de las 24 a 48 horas y no volvieron a crecer. .
Además, el miARN específico que utilizan Hayes y Glick puede ser más eficaz para eliminar las células cancerosas que otros métodos similares.
“Lo que es diferente de esto como terapia es que el miARN que estamos usando puede regular un amplio conjunto de genes y es particularmente poderoso para tratar una enfermedad heterogénea como el cáncer”, dijo Liu.
Esto podría significar que la efectividad general de matar una célula cancerosa es mayor porque el tratamiento ataca múltiples puntos en esa célula. También puede conducir a una disminución de la capacidad de una célula cancerosa para volverse resistente al tratamiento porque el miARN puede emparejarse con diferentes ARNm en la célula cancerosa, diversificando las formas en que puede evitar que la célula produzca proteínas.
Los tipos de cáncer que podrían responder a este tipo de tratamiento incluyen cánceres en la cavidad oral, el sistema gastrointestinal o la piel, en cualquier lugar que pueda estar expuesto a la luz a través de un cable de fibra óptica.
“Nos gustaría desarrollar esto aún más para los tumores internos que son más significativos en términos de mortalidad, como el cáncer de esófago”, dijo Glick.
Otros autores del artículo incluyen a Jacob Bailey, estudiante del Departamento de Ciencias Veterinarias y Biomédicas de Penn State, y Mohammad Abu-Laban, Shue Li y Cong Chen, estudiantes del Departamento de Ingeniería Biomédica de Penn State.
Esta investigación fue apoyada por el programa Seed Grant para la Salud Humana y el Medio Ambiente, patrocinado por la Facultad de Medicina de Penn State, el Instituto de Cáncer de Penn State, los Institutos Huck de Ciencias de la Vida, el Instituto de Investigación de Ciencias Sociales, el Instituto de Ciencias Clínicas y Traslacionales, el Instituto de Investigación de Materiales , Instituto de Ciencias Computacionales y de Datos e Institutos de Energía y Medio Ambiente.
Dr. Martin Passen, a dedicated nutrition educator with a master’s in nutrition education and nearing completion of a clinical nutrition and dietetics master’s. Passionate about sharing valuable information effectively.