Los científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang NTU Singapur han inventado una nueva forma de administrar medicamentos contra el cáncer en las células tumorales.
Los científicos de NTU crean burbujas de gas de tamaño micro recubiertas con partículas de fármacos contra el cáncer y nanopartículas de óxido de hierro, y luego usan imanes para dirigir estas burbujas para que se junten alrededor de un tumor específico.
A continuación, se utiliza ultrasonido para hacer vibrar las microburbujas, proporcionando la energía para dirigir las partículas del fármaco hacia un área objetivo.
Esta técnica innovadora fue desarrollada por un equipo multidisciplinario de científicos, dirigido por el profesor asistente Xu Chenjief de la Escuela de Ingeniería Química y Biomédica y el profesor asociado Claus-Dieter Ohl de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas.
Las microburbujas de NTU se probaron con éxito en ratones y el estudio fue publicado por Nature Publishing Group en Asia Materials, la principal revista de ciencias de los materiales en la región de Asia y el Pacífico.
Superar las limitaciones de la quimioterapia
El profesor asistente Xu, que también es investigador del NTU-Northwestern Institute for Nanomedicine, dijo que su nuevo método puede resolver algunos de los problemas más urgentes que se enfrentan en la quimioterapia utilizada para tratar el cáncer.
El problema principal es que los medicamentos de quimioterapia actuales son en gran parte no dirigidos. Las partículas del medicamento fluyen en el torrente sanguíneo, dañando tanto las células sanas como las cancerosas. Por lo general, estos medicamentos se eliminan rápidamente en órganos como los pulmones y el hígado, lo que limita sueficacia.
Los medicamentos restantes tampoco pueden penetrar profundamente en el núcleo del tumor, dejando vivas algunas células cancerosas, lo que podría provocar un resurgimiento del crecimiento tumoral.
"La primera característica única de nuestras microburbujas es que son magnéticas. Después de inyectarlas en el torrente sanguíneo, podemos juntarlas alrededor del tumor con imanes y asegurarnos de que no matan las células sanas", explica Asst ProfXu, quien ha estado trabajando en el diagnóstico de cáncer y sistemas de administración de fármacos desde 2004.
"Más importante aún, nuestra invención es la primera de su tipo que permite que las partículas del fármaco se dirijan profundamente hacia un tumor en unos pocos milisegundos. Pueden penetrar una profundidad de 50 capas de células o más, lo que equivale a unos 200 micrómetros, dos vecesel ancho de un cabello humano. Esto ayuda a garantizar que los medicamentos puedan llegar a las células cancerosas en la superficie y también al interior del núcleo del tumor ".
La profesora clínica asociada Chia Sing Joo, consultora principal del Centro de endoscopia del Hospital Tan Tock Seng y de la Clínica de urología y continencia, fue una de las consultoras de este estudio.
Un cirujano robótico capacitado con experiencia en el tratamiento del cáncer de próstata, vejiga y riñón, Assoc Prof Chia dijo: "Para que los medicamentos contra el cáncer logren su mejor efectividad, deben penetrar en el tumor de manera eficiente para alcanzar el cistoplasma de todos loscélulas cancerosas que están siendo atacadas sin afectar las células normales.
"Actualmente, estos se pueden lograr mediante una inyección directa en el tumor o mediante la administración de una gran dosis de medicamentos contra el cáncer, que pueden ser dolorosos, costosos, poco prácticos y pueden tener varios efectos secundarios".
El especialista en uro-oncología agregó que si la tecnología de NTU demuestra ser viable, los médicos podrían localizar y concentrar los medicamentos contra el cáncer alrededor de un tumor e introducirlos profundamente en los tejidos tumorales en solo unos segundos usando un ultrasonido clínico.sistema.
"Si tiene éxito, imagino que puede ser un buen tratamiento alternativo en el futuro, uno que sea de bajo costo pero efectivo para el tratamiento de cánceres que involucran tumores sólidos, ya que podría minimizar los efectos secundarios de los medicamentos".
Nuevo sistema de administración de fármacos
La motivación de este proyecto de investigación es encontrar soluciones alternativas para los sistemas de administración de fármacos que sean no invasivos y seguros.
El ultrasonido usa ondas sonoras con frecuencias más altas que las que escucha el oído humano. Se usa comúnmente para imágenes médicas, como para obtener imágenes de diagnóstico.
Los imanes, que pueden dibujar y atraer las microburbujas, ya se utilizan en máquinas de diagnóstico como la resonancia magnética MRI.
"Estamos buscando desarrollar nuevos portadores de medicamentos, esencialmente mejores formas de administrar medicamentos con efectos secundarios mínimos", explicó el profesor Ohl, un experto en biofísica que había publicado estudios anteriores sobre sistemas de administración de medicamentos y dinámica de burbujas.
"La mayoría de los prototipos de sistemas de administración de medicamentos en el mercado enfrentan tres desafíos principales antes de que puedan tener éxito comercial: deben ser no invasivos, amigables para el paciente y, sin embargo, rentables.
"Utilizando la teoría de las microburbujas y cómo su superficie vibra bajo el ultrasonido, pudimos encontrar nuestra solución que aborda estos tres desafíos".
equipo interdisciplinario
Este estudio, que duró dos años y medio, involucró a un equipo interdisciplinario internacional de 12 personas compuesto por científicos de la NTU y científicos de la Universidad de la Ciudad de Hong Kong y la Universidad de Tel Aviv en Israel. Dos estudiantes universitarios de la NTU haciendo su Proyecto de Fin de Añoy un estudiante del Programa de Pasantías de Investigación de Verano NTU también formaron parte del equipo.
En el futuro, el equipo adoptará este nuevo sistema de administración de fármacos en estudios sobre cáncer de pulmón e hígado utilizando modelos animales y, finalmente, estudios clínicos.
Calculan que pasarán otros ocho a diez años antes de que llegue a los ensayos clínicos en humanos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Nanyang . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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