Nanotubos recubiertos de ADN ayudan a matar los tumores sin dañar el tejido circundante

Mayo 12, 2016 Admin Salud 0 19
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Los investigadores de la Wake Forest University School de Medicina han destruido los tumores de próstata en ratones mediante la inyección de ellos, tubos de carbono diminutos recubrimiento especial y luego calentar los tubos con una breve zap de un láser.

El procedimiento, que utiliza ADN encerrado, nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNT) para tratar los tumores de próstata humanos en ratones, deja sólo una pequeña quemadura en la piel que se curaron en cuestión de días.

"Que podríamos erradicar la masa tumoral y no daña el tejido es realmente sorprendente", dijo el investigador principal William H. Gmeiner, Ph.D., profesor de biología del cáncer en la Escuela de Medicina.




Una copia anticipada del estudio está disponible en la edición digital de ACS Nano y el documento completo está programado para aparecer en una edición impresa futura.

Los investigadores predicen usando las partículas no sólo para matar los tumores por calentamiento, sino también para apuntar a fármacos contra el cáncer en el área enferma en los pacientes.

"El objetivo a largo plazo del proyecto es ser capaz de utilizar los MWCNTs ADN encerrado en múltiples modalidades para una variedad de tipos de tumores", dijo Gmeiner.

Los nanotubos de carbono son partículas sub-microscópicas que han sido objeto de la investigación del cáncer intensa. Los MWCNTs utilizados en este estudio se componen de varios nanotubos que "encajan unas dentro de otras como las muñecas rusas", dijo Gmeiner. Los MWCNTs se inyectan en un tumor y después se calentó con radiación de infrarrojo cercano generada por láser. Para este estudio, los tubos se inyectan en los tumores de próstata humanos se cultivan en ratones. La radiación provoca que los tubos a vibrar, creando calor. Este calor destruye las células cancerosas cerca de los nanotubos. Si hay suficientes nanotubos, la cantidad de calor generado puede matar tumores enteros.

Para este estudio, los investigadores utilizaron MWCNTs recogidos con el ADN, que les impidieron agrupamiento en el tumor, lo que permite que se calienten de manera más eficiente a un nivel más bajo de radiación y dejando el tejido circundante prácticamente ileso.

Con la financiación del Instituto Nacional del Cáncer y el Centro de Biotecnología de Carolina del Norte, los investigadores crecieron 24 tumores de próstata en 12 ratones. A continuación, se separaron los ratones en grupos que reciben tratamiento con MWCNTs de ADN encapsuladas y láser, láser sólo MWCNTs solamente, encerrados-no-ADN, o ningún tratamiento.

Los ocho tumores tratados con una sola inyección de ADN encerrado MWCNTs y zapped con 70 segundos de ráfaga procedente de un láser de tres vatios habían desaparecido dentro de los seis días después del tratamiento. Mientras quemadura superficial menor apareció en el lugar de tratamiento con láser, que sanó a los pocos días con ungüento antibiótico, dijo Gmeiner.

Los tumores en los otros grupos de tratamiento no mostraron una reducción distinguibles.

Utilizando los MWCNTs ADN recogidas aumentó la producción de calor de dos a tres veces - lo que permite a los investigadores utilizar un número más pequeño de los nanotubos y una menos potente láser para matar tumores - una consideración importante como los científicos a determinar posibles problemas con la toxicidad de los nanotubos, ya que permanecen en el cuerpo después del tratamiento, dijo Gmeiner.

Corriente de ablación térmica, o la terapia de calor, los tratamientos para tumores humanos incluyen la ablación por radiofrecuencia, lo que provoca el calentamiento regional entre dos electrodos implantados en el tejido, pero no pueden ser utilizados para distinguir las células cancerosas de manera selectiva de los sanos, tales como investigadores la esperanza de que serán capaces de ver con MWCNTs. Además de los MWCNTs de ADN cerrado utilizados en este estudio, otros nanomateriales, tales como nanotubos de carbono de pared simple y nanocápsulas de oro, también están actualmente bajo investigación experimental como terapias contra el cáncer.

Antes del tratamiento con MWCNTs puede ser probado en humanos, los estudios deben hacerse para probar la toxicidad y seguridad, mirando para ver si el tratamiento implica una modificación de los órganos a través del tiempo, así como la farmacología del tratamiento, para ver ¿Qué sucede con los nanotubos, que son materiales sintéticos, con el tiempo.

Co-investigadores para el estudio fueron Ralph D'Agostino Jr., Ph.D., John Olson, MS, Evan Gomes, Ph.D., y el estudiante de doctorado Supratim Ghosh, todos de la Facultad de Medicina; Samrat Dutta y Martin Guthold, Ph.D., de Wake Forest Departamento de Física de la Universidad, y David L. Carroll, Ph.D., director del Wake Forest Centro Universitario de Nanotecnología y Materiales Moleculares.

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