Patentan en la UGR una nueva terapia con nanopartículas contra el cáncer...

Patentan en la UGR una nueva terapia con nanopartículas contra el cáncer de mama

Un equipo de científicos de la Universidad de Granada (UGR) ha diseñado y patentado una nueva terapia, basada en nanopartículas (NP) de poliestireno trifuncionalizadas y a partir de labioconjugación de diferentes moléculas, entre ellas la doxorrubicina, para tratar el cáncer de mama triple negativo y evitar los efectos adversos asociados a este fármaco. Este sistema ha sido patentado y publicado en la prestigiosa revista científica “Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine”.

El estudio ha sido realizado por un equipo de científicos liderado por la Rosario Sánchez Martin, del grupo de investigación NanoChemBio del centro Pfizer-Universidad de Granada-Junta de Andalucía de Genómica e Investigación Oncológica (Genyo) y el grupo CTS987: Desarrollo de estrategias terapéuticas y de diagnóstico de la Universidad de Granada, Juan Antonio Marchal, del grupo de investigación ‘Terapias avanzadas: Diferenciación, Regeneración y Cáncer’ de la Universidad de Granada, ambos pertenecientes al Instituto de Investigación Biosanitaria de Granada (ibs.GRANADA) y a las Unidades de Excelencia de “Química aplicada a la Biomedicina y Medio Ambiente” y “Modeling Nature: from nano to macro” de la UGR.

La investigación se centra en la validación de una eficiente estrategia química para la bioconjugación de varias moléculas bioactivas de forma controlada en la NP y así llevar a cabo la producción de NP de poliestireno trifuncionalizadas. Estas NP están funcionalizadas con un fármaco usado en los tratamientos de quimioterapia actual (doxorrubicina), un marcador fluorescente (fluoróforo) que permite la monitorización de las NP, y un péptido de referencia (CRGDK), que les permite unirse específicamente a la neuropilina-1 (Nrp-1), un receptor de membrana que esta sobreexpresado en las células de cáncer de mama triple negativo humanas (TNBC) y no en las células sanas.

Esto permite dirigir las NP cargadas del fármaco quimioterapéutico exclusivamente a las células tumorales, sin afectar a las sanas y, por otro lado, al estar unido el fluoróforo, localizar el tumor y hacer un seguimiento tanto de la eficacia del tratamiento como de la producción de metástasis, lo que las convierte en NP teranósticas (útiles tanto para diagnóstico como para tratamiento).

Eficaz ‘in vitro’ e ‘in vivo

La eficacia del efecto de dichas NP ha sido evaluada tanto in vitro como in vivo, utilizando un modelo de trasplante de células TNBC en la mama de ratonas, simulando de forma fidedigna el tumor de mama humano.

Los ensayos in vitro muestran que las NP mejoran el índice terapéutico en comparación con la doxorrubicina libre, esto es, se necesitan tres veces menos cantidad del fármaco diseñado en la UGR para producir el mismo efecto terapéutico, que la quimioterapia actual, lo que claramente hace que sus efectos secundarios sean menores.

Los estudios in vivo muestran que las NP teranósticas van selectivamente dirigidas al área tumoral, reduciendo el volumen de este al mismo nivel que el tratamiento con doxorrubicina libre. Pero como ventaja en comparación a la doxorrubicina en solución, dichas NPs no presentan efectos secundarios, tales como la pérdida de peso, la toxicidad en el sistema nervioso o las lesiones cutáneas.

En la figura A se observa la evolución del tamaño tumoral respecto al tiempo. La línea de color negro refleja el crecimiento tumoral de las ratonas sin tratar (control). En estos su tamaño va creciendo exponencialmente debido a que no están sometidos a ningún tratamiento. La línea azul representa el tamaño de los tumores de las ratonas tratadas con doxorrubicina libre. Aquí podemos ver como este fármaco tiene mucho efecto ya que el tamaño tumoral se mantiene prácticamente constante a lo largo del tiempo. Por último, la línea roja representa el tamaño de los tumores de las ratonas tratadas con las NP trifuncionalizadas. Se observa como a lo largo del tratamiento el tamaño tumoral no aumenta significativamente y cómo al final del tratamiento se consigue que el tumor se reduzca al mismo nivel que con el tratamiento con doxorrubicina libre. En la figura B podemos observar el aspecto de los tumores en las ratonas. En la figura C podemos ver una imagen la capacidad teranóstica de las NP en las ratonas. La última imagen de la derecha muestra las ratonas tratadas con las NP trifuncionalizadas y podemos ver estas NP acumuladas específicamente en el tumor y de ahí su selectividad.

Este nano-dispositivo multifuncional basado en estrategias de bioconjugación ha demostrado ser un buen candidato para el diagnóstico y la monitorización de los tumores que sobre-expresan Nrp-1. Además, como ventaja adicional se encuentra que este nano-dispositivo versátil se puede adaptar fácilmente para tratar y controlar otros tipos de cáncer adaptando la estrategia de conjugación dependiendo del tipo tumoral.

El estudio ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (MICINN) y el Instituto de Salud Carlos III, además de la Oficina de Transferencia de la Investigación (OTRI) y la “Cátedra Dres. Galera y Requena de investigación en células madre cancerígenas” de la UGR.

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