¿Cómo reducir los efectos negativos de la quimioterapia, al tiempo que aumenta su efectividad? La respuesta es de naturaleza bastante simple, pero muy difícil de implementar, a saber: es necesario lograr la entrega dirigida del medicamento a las células tumorales. Uno de los métodos más prometedores es empacar el medicamento de tal manera que ejerza sus propiedades terapéuticas solo al llegar a las células cancerosas, sin "abrirse" en el torrente sanguíneo y sin ser "atraído" por las células sanas.
El desarrollo de tales métodos es llevado a cabo por el equipo científico del Laboratorio de Nanomateriales Inorgánicos de NUST "MISiS". No hace mucho tiempo, los científicos han desarrollado una forma de aumentar significativamente la susceptibilidad de las células cancerosas a los fármacos antitumorales que contienen el principio activo doxorrubicina. Para esto, las nanopartículas de boro que portaban el medicamento se enriquecieron con ácido fólico, que las células cancerosas absorben aproximadamente 1000 veces más activamente que las normales.
Los fármacos antitumorales, que contienen el principio activo doxorrubicina, son uno de los más utilizados en el mundo. Se usan para tratar la leucemia, el cáncer de tejido muscular, el sarcoma y otras neoplasias malignas. Cuando ingresa al torrente sanguíneo, la sustancia se une de manera bastante activa a varios compuestos y es igualmente bien absorbida por las células afectadas y normales. El problema es que se requieren grandes dosis para lograr el efecto, y la "ilegibilidad" de la doxorrubicina es perjudicial para las células sanas.
En 2017, un equipo de científicos de NUST "MISiS" en colaboración con el Centro de Investigación de Oncología nombrado después N.N. Blokhina realizó experimentos sobre la unión de doxorrubicina a nanopartículas de nitruro de boro biocompatibles, que se combinan bien con el fármaco debido a una estructura molecular similar.
Los experimentos in vitro fueron positivos y mostraron que las nanopartículas entregan doxorrubicina de manera eficiente a las células y liberan el medicamento solo después de que ingresan a la célula, lo que bloqueará la descomposición de la doxorrubicina en el torrente sanguíneo hasta que el medicamento llegue a las células. Por lo tanto, se hizo posible reducir la dosis terapéutica.
Sin embargo, esto no resolvió todos los problemas: era necesario "forzar" a las células cancerosas a absorber el medicamento de manera más activa que otras, para que las células sanas no tuvieran tiempo de capturarlo.
Continuando con la investigación, los científicos de NUST "MISiS" encontraron una manera de "empacar" doxorrubicina para que su acción se dirija. El método obtenido se basa en las características estructurales de las células cancerosas: son extremadamente activas en la división, y para obtener más nutrición, se encuentra una gran cantidad de receptores de ácido fólico en su superficie. La conocemos mejor como vitamina B9: es necesaria para el crecimiento y el desarrollo de los sistemas circulatorio e inmunitario.
"En comparación con los sanos, hay cerca de mil veces más receptores de ácido fólico en la superficie de las células cancerosas", dice Elizaveta Permyakova, científica investigadora del Laboratorio de Nanomateriales Inorgánicos en NISU MISiS. - En nuestro nuevo estudio, combinamos las propiedades del nitruro de boro y el ácido fólico. "Primero unimos covalentemente ácido fólico a las nanopartículas, y luego saturamos este sistema de administración con doxorrubicina".
La carga de nanopartículas con la preparación se evaluó mediante espectrofotometría: la sustancia activa doxorrubicina en sí misma es un compuesto rojo brillante soluble en agua, por lo que la solución acuosa de doxorrubicina también tiene un color rojo saturado. Después de agregar nanopartículas de nitruro de boro unidas al ácido fólico a esta solución, toda la doxorrubicina se une a las partículas y la solución se vuelve transparente nuevamente. El uso de este sistema de administración reducirá las interacciones no específicas de la doxorrubicina, y probablemente aumentará la precisión del suministro de medicamentos a las células cancerosas. Los resultados del estudio se publican en la revista Nanomaterials.
En este momento, para confirmar la actividad terapéutica, se ha iniciado una serie de experimentos
in vitro en el Centro de Investigación de Oncología de Rusia. N.N. Pulga utilizando diferentes cultivos de células cancerosas humanas.