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– Las células cancerosas mueren en experimentos de laboratorio y el crecimiento tumoral se reduce en ratones, utilizando un nuevo enfoque que convierte una nanopartícula en un ‘caballo de Troya’ que hace que las células cancerosas se autodestruyan, sin usar medicamentos, un equipo de investigación de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur) ha encontrado.
Cortesía de NTU: Los investigadores crearon su nanopartícula Caballo de Troya recubriéndola con un aminoácido específico, L-fenilalanina, del que dependen las células cancerosas, junto con otros aminoácidos similares, para sobrevivir y crecer. La L-fenilalanina se conoce como un aminoácido “esencial”, ya que el cuerpo no puede producirlo y debe absorberse de los alimentos, generalmente de la carne y los productos lácteos.
Los estudios realizados por otros equipos de investigación han demostrado que el crecimiento de los tumores cancerosos se puede ralentizar o prevenir si las células cancerosas se “mueren de hambre” de aminoácidos. Los científicos creen que privar a las células cancerosas de aminoácidos, por ejemplo, mediante el ayuno o mediante dietas especiales que carecen de proteínas, pueden ser formas viables de tratar el cáncer.
Sin embargo, estos regímenes dietéticos estrictos no serían adecuados para todos los pacientes, incluidos los que están en riesgo de desnutrición o los que padecen caquexia, una condición que surge de una enfermedad crónica que causa una pérdida extrema de peso y masa muscular. Además, el cumplimiento de los regímenes sería un gran desafío para muchos pacientes.
Buscando explotar la dependencia de aminoácidos de las células cancerosas pero evitando los desafíos de regímenes dietéticos estrictos, los investigadores de NTU idearon un enfoque alternativo novedoso.
Tomaron una nanopartícula de sílice designada como ‘Generalmente reconocida como segura’ por la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. Y la recubrieron con L-fenilalanina, y descubrieron que en pruebas de laboratorio con ratones mató las células cancerosas de manera efectiva y muy específica, al hacer que -destruir.
La nanopartícula terapéutica contra el cáncer es ultrapequeña, con un diámetro de 30 nanómetros, o aproximadamente 30.000 veces más pequeña que una hebra de cabello humano, y se denomina “Mímica de aminoácidos porosos de fenilalanina nanoscópica”, o Nano-pPAAM,
Sus hallazgos, publicados recientemente en la revista científica Small, pueden ser prometedores para el diseño futuro de nanoterapias, dijo el equipo de investigación.
El Profesor asistente Dalton Tay de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales, autor principal del estudio, dijo: “En contra de la sabiduría convencional, nuestro enfoque implicó el uso del nanomaterial como un fármaco en lugar de un portador de fármacos. Aquí, el cáncer selectivo y asesino Las propiedades de Nano-pPAAM son intrínsecas y no necesitan ser ‘activadas’ por ningún estímulo externo. El aminoácido L-fenilalanina actúa como un ‘caballo de Troya’, un manto para enmascarar el nanoterapéutico en el interior “.
“Al eliminar el componente del fármaco, hemos simplificado de forma eficaz la formulación de nanomedicina y podemos superar los numerosos obstáculos tecnológicos que obstaculizan la traducción de la nanomedicina basada en fármacos de laboratorio a cabecera”.
Propiedades terapéuticas anti-cancerígenas intrínsecas de Nano-pPAAM
Como prueba de concepto, los científicos probaron la eficacia de Nano-pPAAM en el laboratorio y en ratones y encontraron que la nanopartícula mató alrededor del 80 por ciento de las células cancerosas de mama, piel y estómago, lo que es comparable a los medicamentos quimioterapéuticos convencionales como el cisplatino. . El crecimiento tumoral en ratones con células humanas de cáncer de mama triple negativo también se redujo significativamente en comparación con los modelos de control.
Investigaciones posteriores mostraron que el recubrimiento de aminoácidos de Nano-pPAAM ayudó a la nanopartícula a ingresar a las células cancerosas a través de la célula transportadora de aminoácidos LAT1. Una vez dentro de las células cancerosas, Nano-pPAAM estimula la producción excesiva de especies reactivas de oxígeno (ROS), un tipo de molécula reactiva en el cuerpo, lo que hace que las células cancerosas se autodestruyan mientras permanecen inofensivas para las células sanas.
El coautor, Profesor asociado Tan Nguan Soon de la Facultad de Medicina Lee Kong Chian de la NTU, dijo: “Con el tratamiento actual con medicamentos de quimioterapia, un problema común que se enfrenta es que el cáncer recurrente se vuelve resistente al medicamento. Nuestra estrategia no implica el uso de ningún fármaco farmacológico pero se basa en las propiedades únicas de las nanopartículas para liberar niveles catastróficos de especies reactivas de oxígeno (ROS) para matar las células cancerosas “.
El Profesor asociado Tan Ern Yu, especialista en cáncer de mama del Hospital Tan Tock Seng, que ofrece una visión independiente, dijo: “Este enfoque novedoso podría ser muy prometedor para las células cancerosas que no han respondido al tratamiento convencional como la quimioterapia. Estos cánceres a menudo han desarrollado mecanismos de resistencia a los fármacos actualmente en uso, haciéndolos ineficaces.
Sin embargo, las células cancerosas podrían seguir siendo susceptibles al enfoque del ‘caballo de Troya’, ya que actúa a través de un mecanismo completamente diferente, uno al que las células no se habrán adaptado “.
Los científicos ahora buscan refinar aún más el diseño y la química del Nano-pPAAM para hacerlo más preciso en la selección de tipos de cáncer específicos y lograr una mayor eficacia terapéutica.
Esto incluye combinar su método con otras terapias como la inmunoterapia, que utiliza el sistema inmunológico del cuerpo para combatir el cáncer.
Ref: “Potente por diseño: Aminoácidos que imitan nanoterapias porosas con propiedades intrínsecas contra el cáncer”, publicado en Small, 19 de julio de 2020.
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