Cómo las nanopartículas pueden impulsar la propagación del cáncer
Una nueva investigación encuentra que algunos nanomateriales que los científicos usan para combatir el cáncer pueden tener el efecto opuesto: ayudar a que los tumores se propaguen. Los resultados revelan por qué puede ocurrir esto y nos proponen una forma de convertir este riesgo en una ventaja terapéutica.
La nanotecnología ha surgido recientemente como una vía innovadora para tratar el cáncer.
Por ejemplo, algunos investigadores han ideado nanopartículas de oro que pueden "buscar" células cancerosas y pulverizarlas desde dentro.
Otros, sin embargo, han utilizado nanocápsulas para administrar medicamentos concentrados de una manera extremadamente precisa, evitando los efectos secundarios que podría causar la quimioterapia convencional.
Pero, ¿de qué están hechos estos “nanoportadores” y podrían los materiales que utilizan los científicos en nanomedicina ayudar, en lugar de obstaculizar, la propagación del cáncer?
Los científicos utilizan con mayor frecuencia oro, dióxido de titanio, plata y dióxido de silicio, entre otros, con fines terapéuticos.
Sin embargo, una nueva investigación, cuyos resultados ahora aparecen en la revista. Nanotecnología de la naturaleza - sugiere que estos nanomateriales podrían facilitar la propagación de las células cancerosas al aumentar la brecha entre las células de los vasos sanguíneos y permitir que las células cancerosas migren más fácilmente a nuevos sitios.
Investigadores de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) cerca de Clementi llegaron a esta conclusión después de estudiar varios modelos de cáncer de mama en roedores.
Fei Peng, del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular de la Facultad de Ingeniería de NUS, es el primer autor del artículo.
Peng y sus colegas denominaron el fenómeno “filtración endotelial inducida por nanomateriales” (NanoEL). En su artículo, también sugieren nuevas formas en las que los desarrolladores de fármacos podrían utilizar este descubrimiento para diseñar terapias más efectivas para el cáncer y otras afecciones.
Las nanopartículas pueden acelerar la progresión del cáncer
Peng y su equipo encontraron que NanoEL acelera el movimiento de las células cancerosas desde el sitio del tumor original a nuevos sitios y ayuda a las células cancerosas que ya están en movimiento a evadir la circulación sanguínea.
David Leong, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular de la Facultad de Ingeniería de la NUS, es uno de los líderes del estudio.
Explica el significado de estos resultados, diciendo: "Para un paciente con cáncer, la implicación directa de nuestros hallazgos es que la exposición preexistente a largo plazo a las nanopartículas, por ejemplo, a través de productos cotidianos o contaminantes ambientales, puede acelerar la progresión del cáncer, incluso cuando no se administra nanomedicina ”.
Las nanopartículas a menudo pueden estar presentes en alimentos procesados y productos cosméticos como cremas y lociones.
"Las interacciones entre estos diminutos nanomateriales", continúa Leong, "y los sistemas biológicos del cuerpo deben tenerse en cuenta durante el diseño y desarrollo de la nanomedicina contra el cáncer".
"Es crucial", agrega, "garantizar que el nanomaterial que administra el fármaco contra el cáncer no acelere también involuntariamente la progresión del tumor".
"A medida que se desarrollan nuevos avances en nanomedicina, debemos comprender al mismo tiempo qué causa que estos nanomateriales desencadenen resultados inesperados".
David Leong
De enemigo a amigo
Los autores del estudio también explican que podríamos aprovechar el mismo mecanismo que podría representar una vulnerabilidad en el tratamiento del cáncer e impulsar la diseminación del tumor para lograr precisamente el efecto contrario.
Hacer que los vasos sanguíneos tengan más fugas, dicen, también puede facilitar el acceso de los medicamentos de quimioterapia o las células madre a los tejidos dañados.
"Actualmente estamos explorando el uso del efecto NanoEL", dice Leong, "para destruir tumores inmaduros cuando hay pocos o ningún vaso sanguíneo con fugas para administrar medicamentos contra el cáncer a los tumores".
“Necesitamos pisar esta delgada línea con mucho cuidado y optimizar la duración en la que los tumores están expuestos a las nanopartículas”, agrega. "Esto podría permitir a los científicos apuntar a la fuente de la enfermedad antes de que las células cancerosas se diseminen y se conviertan en un problema altamente refractario".
Además del cáncer, también es posible aplicar los hallazgos a otras afecciones que involucran órganos y tejidos dañados.
El co-líder del estudio, Han Kiat Ho, del Departamento de Farmacia de la Facultad de Ciencias de NUS, explica con más detalle.
Según él, NanoEL “también puede explotarse en otras condiciones en las que una falla o fugas es una característica clave. Por ejemplo, las lesiones de órganos como la fibrosis hepática pueden causar cicatrices excesivas ”, dice,“ lo que resulta en una pérdida de filtraciones que reduce la entrada de suministros de nutrientes a través de los vasos sanguíneos ”.
