Investigadores desarrollan nanopartículas que pueden administrar medicamentos de quimioterapia al cerebro y ayudar a eliminar las células cancerosas

Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) creó un modelo de tejido humano para demostrar el funcionamiento de las nanopartículas. Los tipos de cáncer como el glioblastoma tienen una alta tasa de mortalidad y su tratamiento es difícil debido a la barrera hematoencefálica. La barrera no permite que la mayoría de los medicamentos de quimioterapia penetren a través de los vasos sanguíneos que rodean el cerebro, lo que dificulta los esfuerzos para tratar el cáncer.

Ahora, el equipo de investigadores ha desarrollado nanopartículas que pueden transportar el fármaco y entrar en los tumores, matando las células de glioblastoma.

Para probar la eficacia de las nanopartículas, los investigadores han ideado un método y creó un modelo que replica la barrera hematoencefálica. El modelo de tejido cerebral se ha descrito en un artículo publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Esperamos que al probar estas nanopartículas en un modelo mucho más realista, podamos reducir mucho el tiempo y la energía que se desperdicia intentando cosas en la clínica que no funcionan", dijo Joelle Straehla, Charles W. and Jennifer C. Johnson Investigadora clínica en el Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer del MIT y autora principal del estudio .

Para replicar la compleja estructura del cerebro, los investigadores utilizaron células de glioblastoma derivadas de pacientes cultivándolas en un dispositivo de microfluidos. Luego, se usaron células endoteliales humanas para hacer crecer vasos sanguíneos en pequeños tubos que rodeaban la esfera de las células tumorales. También incluyeron dos tipos de células, a saber, pericitos y astrocitos, que están asociados con el transporte de moléculas a través de la barrera hematoencefálica.

Para crear las nanopartículas, se utilizó una técnica de ensamblaje capa por capa en un laboratorio. Las partículas utilizadas en el estudio están recubiertas con un péptido llamado AP2 que resultó ser eficaz para ayudar a las nanopartículas a penetrar la barrera hematoencefálica.

Los investigadores han probado las nanopartículas en modelos de tejido tanto de tejido cerebral sano como de tejido de glioblastoma. Se observó que las partículas recubiertas con el péptido AP2 atravesaron eficientemente los vasos que rodeaban los tumores.

Posteriormente, las partículas se llenaron con un fármaco de quimioterapia conocido como cisplatino y se recubrieron con el péptido dirigido. Los investigadores observaron que las partículas recubiertas podían matar las células tumorales de glioblastoma en el modelo, mientras que las que no estaban recubiertas por AP2 dañaban los vasos sanguíneos sanos.

“Observamos un aumento de la muerte celular en los tumores que se trataron con nanopartículas recubiertas de péptidos en comparación con las nanopartículas desnudas o el fármaco libre. Esas partículas recubiertas mostraron más especificidad para matar el tumor, en lugar de matar todo de una manera no específica”, dijo Cynthia Hajal, otra autora principal del estudio.