Orientación cáncer con una triple amenaza: Nuevas nanopartículas pueden proporcionar tres medicamentos a la vez

Mayo 4, 2016 Admin Salud 0 8
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Ahora los químicos del MIT han ideado una nueva manera de construir estas nanopartículas, lo que es mucho más fácil de incluir tres o más medicamentos diferentes. En un artículo publicado en la revista de la American Chemical Society, los investigadores mostraron que podían cargar las partículas con tres fármacos comúnmente utilizados para tratar el cáncer de ovario.

"Creemos que es el primer ejemplo de una nanopartícula que lleva una relación precisa de tres medicamentos y se puede liberar el fármaco en respuesta a tres mecanismos de activación diferentes", dice Jeremías Johnson, profesor asistente de química en el MIT y autor principal del nuevo estudio.




Estas partículas pueden ser diseñados para traer aún más fármacos, lo que permite a los investigadores a desarrollar nuevos regímenes de tratamiento que mejor podrían matar a las células cancerosas, evitando los efectos secundarios de la quimioterapia tradicional. En el documento JACS, Johnson y sus colegas demostraron que las nanopartículas temían podría matar las células de cáncer de ovario con más eficacia que las partículas que transportan sólo uno o dos fármacos, y han comenzado a probar las partículas contra tumores en animales.

Longyan Liao, un postdoctorado en el laboratorio de Johnson, es el autor principal del artículo.

Juntando las piezas

Nuevo enfoque de Johnson supera las limitaciones inherentes de los dos métodos más utilizados para la producción de nanopartículas de liberación de fármacos: las pequeñas moléculas del fármaco encapsulado dentro de las partículas o su químicamente relacionada con la partícula. Con estas dos técnicas, las reacciones necesarias para ensamblar las partículas se vuelven cada vez más difícil con cada nuevo fármaco que se agrega.

La combinación de estos dos enfoques - encapsular un fármaco dentro de una partícula y adjuntando una diferente en la superficie - ha tenido cierto éxito, pero todavía está limitado a dos fármacos.

Johnson se propuso crear un nuevo tipo de partícula que superar estas limitaciones, permitiendo la carga de cualquier número de diferentes drogas. En lugar de construir la partícula y luego conectar las moléculas de la droga, ha creado bloques que ya incluyen las drogas. Estos bloques se pueden unir en una estructura muy particular, y los investigadores pueden controlar con precisión la cantidad de cada medicamento está incluido.

Cada elemento consta de tres componentes: la molécula de la droga, una unidad de conexión capaz de conectarse a otros bloques, y una cadena de polietilenglicol (PEG), que ayuda a proteger la partícula que se descompone en el cuerpo. Cientos de estos bloques se pueden conectar con un enfoque Johnson desarrolló, llamado "primer cepillo de polimerización".

"Esta es una nueva forma de construir las partículas desde el principio", dice Johnson. "Si quiero una partícula con cinco fármacos, sólo tomo los cinco elementos que quiero, y son los que se reúnen en una partícula. En principio, no hay ninguna limitación en el número de fármacos se pueden añadir, y la relación de Los medicamentos a base de partículas sólo depende de la forma en que se mezclan en el principio ".

Varias combinaciones

Para este trabajo, los investigadores crearon partículas que llevan el medicamento cisplatino, doxorubicina y camptotecina, que se utiliza a menudo solos o en combinación para el tratamiento de cáncer de ovario.

Cada partícula lleva los tres fármacos en una proporción específica que corresponde a la dosis máxima tolerada de cada fármaco, y cada fármaco tiene su propio mecanismo de liberación. El cisplatino se libera tan pronto como la partícula entra en una célula, tales como los enlaces que mantienen a la partícula se descomponen en la exposición a glutatión, un antioxidante presente en las células. Camptotecina también se libera rápidamente cuando se encuentra con enzimas celulares llamadas esterasas.

El tercer fármaco, doxorubicina, está diseñado de una manera que sería liberado sólo cuando la luz ultravioleta brilla sobre la partícula. Una vez que los tres fármacos son liberados, todo lo que queda detrás es PEG, que es fácilmente biodegradable.

Este enfoque "representa un nuevo paso adelante en la emisión de múltiples fármacos inteligentes a través de la inserción simultánea de varios medicamentos, a través de distintos productos químicos, dentro de la misma plataforma ...", dice Todd Emrick, profesor de ciencia de los polímeros y la ingeniería en l ' Universidad de Massachusetts en Amherst, que no participó en el estudio.

Trabajando con investigadores del laboratorio de Paula Hammond, el David H. Koch profesor de Ingeniería y miembro del Instituto Koch Integrativa de Investigación del Cáncer en el MIT, el equipo probaron las partículas contra las células del cáncer de ovario cultivadas en el laboratorio. Las partículas que llevan los tres fármacos han matado a las células cancerosas a un ritmo mayor que los que dieron sólo una o dos drogas.

Laboratorio Johnson está trabajando en las partículas que llevan cuatro fármacos, y los investigadores también están planeando para etiquetar las partículas con moléculas que les permitan el hogar de las células cancerosas mediante la interacción con proteínas que se encuentran en la superficie de las células.

Johnson también establece que la capacidad de producir de forma fiable grandes cantidades de nanopartículas a múltiples fármacos permitirá llevar pruebas a gran escala de los posibles nuevos tratamientos para el cáncer. "Es importante ser capaz de forma rápida y eficaz las partículas con diferentes proporciones de la mayoría de los medicamentos, por lo que puede ser probado por su actividad", dice. "No podemos hacer una partícula, tenemos que ser capaces de hacer varios informes, que nuestro método puede hacer fácilmente."

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