Investigadores desarrollan una nueva nanopartícula que mata de manera eficiente y selectiva las células cancerígenas

Estudio laboratorio

Investigadores de Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) en Munich han desarrollado un nuevo tipo de nanopartícula que mata de manera eficiente y selectiva las células cancerosas, abriendo así nuevas opciones terapéuticas para el tratamiento de tumores.

Muchos agentes quimioterapéuticos utilizados para tratar cánceres se asocian con efectos secundarios de diversa gravedad, porque son tóxicos para las células normales y para los tumores malignos. Esto ha motivado la búsqueda de alternativas eficaces a los fármacos sintéticos con los que se tratan actualmente la mayoría de los cánceres.

El uso de fosfato y citrato de calcio para este propósito se ha discutido desde hace algunos años, ya que conducen a la muerte celular cuando se administran directamente a las células, mientras que su presencia en la circulación tiene poco o ningún efecto tóxico.

El problema consiste en encontrar formas de superar los mecanismos que controlan la captación de estos compuestos en las células y asegurar que los compuestos actúen selectivamente sobre las células que se desean eliminar.

Investigadores del Departamento de Química de LMU, dirigido por el Dr. Constantin von Schirnding, la Dra. Hanna Engelke y el Prof. Thomas Bein, informan ahora sobre el desarrollo de una clase de nanopartículas amorfas novedosas compuestas de calcio y citrato, que son capaces de romper las barreras para la captación y la destrucción de las células tumorales de forma dirigida.

Tanto el fosfato como el citrato de calcio están involucrados en la regulación de muchas vías de señalización celular. Por tanto, los niveles de estas sustancias presentes en el citoplasma están estrictamente controlados para evitar la interrupción de estas vías.

Fundamentalmente, las nanopartículas descritas en el nuevo estudio pueden eludir estos controles regulatorios.

«Hemos preparado nanopartículas amorfas y porosas que consisten en fosfato de calcio y citrato, que se encapsulan en una capa lipídica», explica von Schirnding.

La encapsulación asegura que estas partículas sean absorbidas fácilmente por las células sin activar contramedidas. Una vez dentro de la célula, la capa de lípidos se descompone de manera eficiente y se depositan grandes cantidades de calcio y citrato en el citoplasma.

Los experimentos con células cultivadas revelaron que las partículas son selectivamente letales: matan las células cancerosas, pero dejan las células sanas (que también absorben partículas) esencialmente ilesas.

«Claramente, las partículas pueden ser altamente tóxicas para las células cancerígenas. De hecho, encontramos que cuanto más agresivo es el tumor, mayor es el efecto letal», dice Engelke.

Durante la captación celular, las nanopartículas adquieren una segunda capa de membrana. Los autores del estudio postulan que un mecanismo desconocido, que es específico de las células cancerígenas, provoca una ruptura de esta membrana externa, lo que permite que el contenido de las vesículas se filtre hacia el citoplasma. En las células sanas, por otro lado, esta capa más externa conserva su integridad y, posteriormente, las vesículas se excretan intactas en el medio extracelular.

Muchos tumores pleurales son productos metastásicos de los tumores pulmonares y se desarrollan en la cavidad pleural entre el pulmón y la caja torácica. Debido a que esta región no recibe sangre, es inaccesible para los agentes quimioterapéuticos.

«Por el contrario, nuestras nanopartículas se pueden introducir directamente en la cavidad pleural», dice Bein. Además, en el transcurso de un tratamiento de 2 meses, no se detectaron signos de efectos secundarios graves. En general, estos resultados sugieren que las nuevas nanopartículas tienen un gran potencial para el desarrollo de nuevos tratamientos para otros tipos de cáncer.


Compartir