Las nanopartículas pueden mejorar la terapia del cáncer

Abril 15, 2016 Admin Salud 0 6
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El trabajo arde una trayectoria de más investigación sobre la terapia personalizada a las necesidades de cada paciente. La terapia utiliza nanopartículas de carbono para encapsular fármacos quimioterápicos y secuestrar hasta que sean entregados a las células tumorales que están diseñados para matar.

Un artículo sobre esta investigación fue publicado este mes en la revista American Chemical Society ACS Nano.




La nueva estrategia para el químico Arroz James Tour y Jeffrey Myers, profesor de cirugía de cabeza a cabeza en el MD Anderson, combina paclitaxel (PTX) y Cetuximab (Cet) con racimos de carbono hidrófilos funcionalizados con polietilenglicol, conocido como PEG-HCC.

Cetuximab, el agente de dirección, es un anticuerpo monoclonal humanizado que se une exclusivamente al receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR), un receptor de superficie celular sobreexpresa en un 90 por ciento de los cánceres de cabeza y cuello de células escamosas. Paclitaxel, un agente activo en la quimioterapia, se usa para tratar de pulmón, de ovario, de mama y cáncer de la cabeza y el cuello. En combinación, tienen la capacidad para atacar y atacar las células cancerosas.

Debido a que el paclitaxel es hidrófobo - no se mezclará con el agua - las sustancias generalmente se combinan con Cremophor EL, un vehículo basado en aceite de ricino, que permite que el compuesto comercializado como ser entregado Taxol por vía intravenosa a los pacientes.

Tour, Myers y sus colaboradores han encontrado una manera fácil de mezclar PTX y Cetuximab con racimos de carbono puede absorber los ingredientes activos. El nuevo compuesto es soluble en agua y es más eficaz en la orientación de los tumores de Taxol evitar los efectos tóxicos del paclitaxel y Cremophor en las células sanas adyacentes, escribieron.

"Es muy común para administrar esteroides corticales para limitar la respuesta alérgica a Cremophor EL," dijo Tour, TT de Rice y WF Presidente Chao en Química y profesor de ingeniería y ciencia de los materiales mecánicos y de la informática.

Información dijo que los elementos Cet/PTX/PEG-HCC combinan fácilmente. "Demostramos en el periódico que cuando tomamos en nuestro cluster de carbono hidrófila paclitaxel, somos capaces de proporcionar estos, así como Taxol comercial.

"Pero nunca se puede penetrar en un mercado con algo que es tan bueno como lo que ya está ahí. Hay que ser sustancialmente mejor. La belleza de lo que estamos haciendo es que potencialmente podemos utilizar una cantidad mucho menor de la droga para la quimioterapia . Simplemente elimine el Cremophor es una ventaja real ", dijo.

Información observó un fármaco de quimioterapia recientemente aprobada que combina paclitaxel con nanopartículas de albúmina, Abraxane, también muestra promesa. "Esto funciona bien, pero todavía tiene sólo alrededor del 10 por ciento del mercado, después de seis o siete años de uso", dijo.

Myers, el distinguido profesor Hubert L. y Olive Fotógrafo en la Investigación del Cáncer en el MD Anderson, dijo que la combinación de Cet/PTX/PEG-HCC y radioterapia en ensayos con ratones mostraron un importante impulso para matar tumores. "Nuestra hipótesis es que la PTX, el medicamento de quimioterapia, sensibiliza a las células cancerosas a los efectos de la radiación y el Cetuximab/PEG-HCC aumenta la entrega de PTX a las células del cáncer", dijo.

A diferencia de Cremophor, Información, dijo, las agrupaciones de carbono avanzado no son tóxicos. Los estudios de biodistribución y toxicidad mostraron que la "inmensa mayoría" de PEG-HCC se excreta a través del riñón, mientras trazas en el hígado y el bazo de los ratones analizados no mostraron daños en los órganos.

La estrategia surgió de conversaciones entre Tour y químico de Rice y premio Nobel Richard Smalley, que murió de leucemia en 2005. "Yo estaba sentado con Rick en el MD Anderson mientras estaba siendo tratado, y llegamos a hablar con partículas de carbón para la entrega como portadores basado en carbono.

"Pero no teníamos nada específico", dijo Tour. "Empecé a trabajar en esto sin financiación, y poco después de la muerte de Rick en octubre de 2005, me encontré con Jeff Myers."

"Quería crear un programa multidisciplinario para estudiar las terapias basadas en nanopartículas para el cáncer en general, y más particularmente, el cáncer de la cabeza a cabeza", dijo Myers. "En ese momento, el Dr. Garth Powis (profesor y director del Departamento de Terapéutica Experimental en el MD Anderson) me dirigió a Dr. Mauro Ferrari (ahora presidente del Instituto de Investigación del Hospital Metodista y profesor adjunto de bioingeniería en Rice), que en la final análisis, me puso en contacto con el Dr. Tour.

"Su entusiasmo por la ciencia y el deseo de explorar más a fondo el potencial de las nanopartículas de carbono para el tratamiento de pacientes con cáncer fue evidente desde el principio, y hemos puesto en marcha un esfuerzo de colaboración que ha sido muy productiva", dijo.

Myers está contento con lo que el equipo ha logrado hasta ahora. "Este trabajo conjunto se 'demostró el principio' que las nanopartículas de carbono se pueden usar para no covalente vincular un medicamento de quimioterapia con un anticuerpo dirigido puede proporcionar el fármaco específicamente a una célula cancerosa", dijo. "Este principio podría utilizarse para administrar otros medicamentos para otros tipos de células a través de receptores de superficie celular específicos focalizados como un método para aumentar el índice terapéutico.

"Aunque no soy un experto en estas otras áreas, esto podría tener aplicaciones en enfermedades infecciosas, trastornos neurológicos y enfermedades cardiovasculares", dijo.

Información ve potencial para usos clínicos de PEG-HCC para el cáncer de cerebro y lesiones cerebrales traumáticas y la quimioterapia, pero reconoció la introducción de este tipo de drogas para consumo humano es muy lejos. "Para obtener un medicamento a través de todas las etapas, incluyendo ensayos, por lo general tarda de 12 a 14 años y aproximadamente 1250 millones dólares", dijo. "Esto a veces puede ser acelerada a través de ensayos experimentales con los pacientes que no tienen otras opciones, pero aún queda un largo y costoso recorrido."

Sin embargo, dijo que el nuevo trabajo es un gran paso en la dirección correcta. "Este documento es la culminación de seis años de investigación", dijo. "Todo se juntó. Este es el crescendo, aquí mismo."

Los autores principales del artículo son Daisuke Sano, un ex becario posdoctoral en el MD Anderson, ahora en Yokohama City University Graduate School of Medicine en Japón, y Jacob Berlín, investigador en el laboratorio de arroz Tour y ahora profesor en la Ciudad de Hospital de la Esperanza , Duarte, California. Los coautores son ex alumno Arroz Tam Pham y el estudiante graduado Daniela Marcano; y Ge Zhou, profesor asistente en el Departamento de Cirugía de Cabeza y Cuello, David Valdecanas, coordinador del laboratorio de oncología de radiación experimental, y Luka Milas, profesor de oncología de radiación experimental, todo en el MD Anderson.

La investigación fue apoyada por la Alianza de Nanosalud través de un subcontrato Departamento de Defensa de la Universidad de Texas Health Science Center en Houston; Leve Lesión Cerebral Traumática Consorcio Misión Connect, también financiado por el Departamento de Defensa; la Iniciativa de Ciencia e Ingeniería de Nanoescala de la Fundación Nacional de la Ciencia; Programa PANTEÓN Centro de Cáncer MD Anderson; los Institutos Nacionales de Salud Centro de Cáncer programa de subsidios; y el Centro de Cáncer MD Anderson de Apoyo Grant.

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