Invención podría mejorar la prestación de medicamento contra el cáncer, reducir los efectos nocivos de la quimioterapia

Junio 12, 2016 Admin Salud 0 4
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Investigadores de University of Arizona podría haber encontrado una manera de administrar fármacos quimioterapéuticos a los tejidos tumorales en dosis controladas sin dañar las células sanas del cuerpo.

Si tiene éxito, la invención de liposomas recubiertos de oro podría aumentar la eficacia de la quimioterapia para destruir las células cancerosas y aliviar los efectos secundarios perjudiciales que pueden resultar de tratamiento.

La invención de Marek Romanowski, profesor asociado de ingeniería biomédica en la Universidad UA de Ingeniería y miembro del Instituto BIO5 y el Centro de Cáncer de Arizona, y su equipo de laboratorio no tiene un resquicio de esperanza. Mejor: Tiene una capa de oro. El secreto para no invasivo que controla la liberación de los fármacos quimioterapéuticos consiste en cápsulas de lípidos nano-escala y recubierta con una fina capa de oro.




Los medicamentos de quimioterapia son a veces encerrados en pequeñas cápsulas de dichos liposomas, que están hechos de lípidos orgánicos que ya están presentes en las células humanas. La envolvente de lípidos mantiene el sistema inmunológico del cuerpo para atacar la molécula extraña antes de que pueda suministrar fármacos.

Una vez liberados en el torrente sanguíneo, los liposomas que llevan drogas acumularse alrededor de un tumor de cáncer a causa de una propiedad conocida como vascular pierde: las células cancerosas tienen aberturas adicionales para los vasos sanguíneos que llevan en nutrientes transportados en la sangre, por lo general debido a que son tratando de crecer más rápidamente que las células normales. El flujo de sangre en más significa que más nutrientes, y aún más los liposomas, es probable que se acumule en las células tumorales en las que la ruptura final y liberar el fármaco en las células, lo que conduce a la muerte celular.

Los fármacos altamente tóxicos que se utilizan para la quimioterapia destruyen las células cancerosas, pero sin la posibilidad de discriminar entre los tipos de células, también pueden dañar las células sanas. Este daño a las células normales, sanas del cuerpo conduce a los efectos secundarios normalmente asociados con los tratamientos de quimioterapia: anemia, pérdida de cabello, vómitos - como las células que forman el revestimiento del estómago son destruidos - y náuseas, entre otros.

Llaves en un bloque

Para mejorar las células tumorales diana, el equipo UA adjunta liposomas para señalar moléculas llamadas ligandos que interactúan con receptores celulares específicos, tales como llaves en una cerradura.

"Todo depende de la enfermedad que estamos apuntando, pero en el caso de las células cancerosas que sobre-expresan ciertos receptores por varias razones. Una es que las células cancerosas se multiplican muy rápidamente, y por lo tanto están sobre-expresado receptores muy nutritivo porque quieren compartir más rápido ", dijo Xenia Kachur, un estudiante graduado de tercer año en el Programa de Postgrado Interdisciplinario de Ingeniería Biomédica, o GIDP. Los receptores adicionales hacen los liposomas más probabilidades de agarrar y conseguir dentro de las células de cáncer en comparación con las células normales.

Como se degradan, los liposomas liberan fármacos poco a poco de manera incontrolada, lo que no puede destruir eficazmente las células cancerosas. Dijo Sarah Leung, un estudiante graduado en el cuarto año GIDP ingeniería biomédica que también está en el laboratorio Romanowski: "Hay una concentración particular en el que usted tiene resultados óptimos, tan bajo que no tiene suficiente cantidad de la droga para obtener una buena respuesta, y sobre todo que podría ser aún más tóxica '.

La nueva invención podría permitir a los médicos para controlar la cantidad de fármaco liberado a la vez, y para liberar el fármaco sólo en la región del tumor, protegiendo así a las células sanas de los daños causados ​​por el medicamento. Aquí es donde el recubrimiento está disponible en oro.

Medicamentos cubiertos en oro

"Una propiedad de oro es que puede convertir luz casi infrarroja en calor", dijo Kachur. "Al poner oro sobre la superficie de estos liposomas, podemos entonces poner en un estímulo, tal como luz infrarroja. El oro convierte la luz en calor, el calor hace que el liposoma a ser permeable, y entonces todo lo que es realmente concentra en el interior puede difundirse a través del liposoma que pierde ".

"La luz infrarroja penetra más profundamente a través del cuerpo, ya que interactúa mínimamente con la mayoría de los tejidos, y también evita que una gran cantidad de calor que su cuerpo podría [de otra manera] la experiencia", dijo Kachur.

La teoría de que la cantidad de luz infrarroja se puede variar para controlar la cantidad de fármaco que es liberada por los liposomas recubiertos de oro.

"Mediante el uso de más o menos luz, se puede liberar más o menos de la droga y el tiempo de las respuestas, por lo que, de manera que cuando se enciende la luz, un poco de droga, la perderá, puede volver atrás y tener más droga de la pérdida, o puede esperar un poco 'de tiempo, deje que la dispersión de drogas, haga su trabajo, a continuación, encienda de nuevo. Se permite mucha más libertad con el proceso de liberación ", dijo Leung. "Habiendo tanta respuesta activa puede golpear la ventana terapéutica".

A pesar de un aumento del flujo sanguíneo a las células tumorales y la acción clave-en-bloqueo de los ligandos, algunos liposomas todavía pueden terminar dentro de las células sanas. En este caso, el oro-recubrimiento potencialmente podría actuar para prevenir la liberación del fármaco tóxico para las células sanas.

Selectivamente brillante luz infrarroja sólo en la región del tumor, los médicos podrían asegurarse de que sólo los liposomas en la región del tumor son capaces de liberar el fármaco.

"Una vez que sepas donde los tumores son, usted puede seguir adelante y señalar la fuente de luz hacia esas áreas. Cualquier otra cosa que se deja dejará el cuerpo o puede ser liberado lentamente, pero no tan alta o niveles tóxicos como lo haría si sólo se inyectó el fármaco sistémicamente ", dijo Leung.

La invención tiene otra ventaja: "El liposoma recubierto de oro es biodegradable, que es una de las mejores partes de nuestro sistema", dijo Leung. De momento no hay son aprobados tratamientos quimioterapéuticos que permiten a las nanoestructuras de oro para ser eliminado del cuerpo propios mecanismos del cuerpo, dijo Leung.

Los riñones, los órganos que normalmente filtran moléculas de desecho de la sangre, tienen un límite para el tamaño de las moléculas pueden filtrar. "Debido al tamaño que se degrada en nuestro sistema debe ser repuesto por el riñón, lo que es realmente único", dijo Leung.

Todavía hay muchos pasos a seguir para poner a prueba la invención antes de que pudiera ser utilizado en la terapia del cáncer. Pero si, liposomas recubiertos de oro de éxito pueden proporcionar un método para dirigir fármacos de quimioterapia para las células cancerosas, en un activador no invasiva la liberación de fármacos que utilizan luz infrarroja y para proporcionar un camino para que el cuerpo de forma natural para filtrar la droga de la sangre.

Un día, los pacientes de cáncer podrían potencialmente recibir tratamientos de quimioterapia con la confianza de que las drogas se destruyen eficazmente las células cancerosas, y sin temor a los efectos secundarios dañinos.

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