Aplicar calor en las células cancerígenas mejora la eficacia de la quimioterapia

EP | 12/01/2021

Los portadores de nanocompuestos cargados de doxorrubicina son internalizados por las células (en la parte superior) y permanecen fuera de las células (en la parte inferior), con un vaso sanguíneo en el centro. - JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY B

Calentar las células cancerígenas mientras se las ataca con quimioterapia mejora la eficacia del tratamiento, según un nuevo estudio dirigido por investigadores de la University College de Londres (Reino Unido).

La investigación, publicada en la revista científica 'Journal of Materials Chemistry B', ha evidenciado que 'cargar' un fármaco de quimioterapia en pequeñas partículas magnéticas que pueden calentar las células cancerosas al mismo tiempo que se les administra el fármaco era hasta un 34 por ciento más eficaz para destruir las células cancerosas que el fármaco de quimioterapia sin calor añadido.

Las nanopartículas de óxido de hierro magnéticas que llevan el fármaco de quimioterapia desprenden calor cuando se exponen a un campo magnético alterno. Esto significa que, una vez que las nanopartículas se han acumulado en el área del tumor, se puede aplicar un campo magnético alterno desde fuera del cuerpo, permitiendo que el calor y la quimioterapia sean entregados simultáneamente.

Los efectos de los dos tratamientos fueron sinérgicos, es decir, cada tratamiento mejoró la eficacia del otro, lo que significa que fueron más potentes cuando se combinaron que cuando se administraron por separado. El estudio se llevó a cabo con células en un laboratorio y se necesita más investigación antes de realizar ensayos clínicos con pacientes.

"Nuestro estudio muestra el enorme potencial de la combinación de la quimioterapia con el tratamiento de calor a través de nanopartículas magnéticas. Aunque esta combinación de terapias ya está aprobada para el tratamiento de glioblastomas de rápido crecimiento, nuestros resultados sugieren que tiene potencial para ser usada más ampliamente como una amplia terapia contra el cáncer. Tiene el potencial de reducir los efectos secundarios de la quimioterapia, asegurándose de que está más enfocada a las células cancerosas que al tejido sano. Esto debe ser explorado en más pruebas preclínicas", comenta el autor principal, el profesor Nguyen T. K. Thanh.

En el estudio, los investigadores combinaron las nanopartículas magnéticas con un fármaco de quimioterapia de uso común, la doxorubicina, y compararon los efectos de este compuesto en varios escenarios sobre las células de cáncer de mama humano, las células de glioblastoma (cáncer cerebral) y las células de cáncer de próstata de ratones.

En el escenario más exitoso, encontraron que el calor y la doxorrubicina juntos mataron el 98 por ciento de las células cancerosas del cerebro después de 48 horas, cuando la doxorrubicina sin calor mató el 73 por ciento. Mientras tanto, para las células cancerosas de mama, el 89 por ciento fueron eliminadas por el calor y la doxorrubicina juntas, mientras que el 77 por ciento fueron eliminadas después de 48 horas por la doxorrubicina sola.

Las células cancerosas son más susceptibles al calor que las células sanas: sufren una muerte lenta (apoptosis) una vez que la temperatura alcanza los 42 grados centígrados, mientras que las células sanas son capaces de soportar temperaturas de hasta 45 grados centígrados.

Los investigadores descubrieron que calentar las células cancerosas solo unos pocos grados, hasta 40 grados centígrados, aumentaba la eficacia de la quimioterapia, lo que significa que el tratamiento podría ser eficaz con dosis más bajas de nanopartículas.

Descubrieron que la combinación de terapias era más eficaz cuando las nanopartículas eran absorbidas, o internalizadas, por las células cancerosas, pero descubrieron que la quimioterapia también mejoraba cuando las nanopartículas desprendían calor mientras permanecían fuera de las células cancerosas (lo que sería una forma de tratamiento más fácil de aplicar). Sin embargo, los efectos a temperaturas más bajas solo se producían cuando las nanopartículas de óxido de hierro se internalizaban o se depositaban firmemente en la superficie de las células cancerosas.

Las nanopartículas también tienen un revestimiento polimérico que impide que el fármaco quimioterapéutico se filtre en el tejido sano. El revestimiento es sensible al calor y al pH, y está diseñado para liberar el fármaco cuando la temperatura aumenta y las nanopartículas se internalizan dentro de minúsculas bolsas en las células llamadas "lisosomas", que tienen un pH más bajo que el resto del medio celular. Esta liberación intracelular del fármaco fue particularmente eficaz para las células cancerosas de la próstata de los ratones, que mostraron un efecto superior y sinérgico de muerte celular, especialmente cuando la temperatura alcanzó los 42°C.

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