Una plataforma de nanomaterial híbrido mata las células cancerosas con efectividad

Un nanomaterial híbrido de partículas de oro y magnetita podría servir como una plataforma universal para detectar células cancerosas y dirigir la administración de fármacos para matarlas, según un nuevo estudio.

Desarrollado en la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Rusia (NUST-MISiS; Moscú, Rusia), la Universidad de Duisburg-Essen (Alemania) y otras instituciones, el nanomaterial híbrido es el resultado del crecimiento epitaxial exitoso de nanocristales de 25 nm de magnetita (Fe3O4) en forma octaédrica en nanopartículas de semillas de oro de 9 nm (Au), utilizando una síntesis química húmeda modificada. Las nanopartículas exhiben propiedades magnéticas similares a las del material inicial y una morfología espacial octaédrica que se asemeja a la llamada “nanodumbbell” que es capaz de transportar casi cualquier droga a una célula tumoral.

Las nanopartículas pueden proporcionar así dos superficies funcionales. Por ejemplo, podrían conjugarse con dos colorantes fluorescentes, o una combinación de fármaco y colorante, permitiendo así el seguimiento simultáneo del vehículo de nanopartículas y el cargamento de fármaco tanto in vitro como in vivo. Para el estudio, los investigadores verificaron la entrega a los tumores y la liberación de la carga útil en tiempo real mediante microscopía intravital. Según los investigadores, reemplazar los colorantes con moléculas y medicamentos específicos de las células podría hacer que los híbridos de Fe3O4-Au sean una plataforma única para la teranóstica.

Por ejemplo, si las células patógenas están marcadas con nanopartículas magnéticas, se pueden diagnosticar con la ayuda de imágenes de resonancia magnética (RM) y posteriormente destruirse usando un medicamento de quimioterapia o mediante un fuerte campo magnético que podría calentar y destruir las células cancerosas. Ya se terminaron las pruebas preliminares de laboratorio en ratones con tumores injertados y los investigadores más optimistas del proyecto dicen que será posible realizar ensayos preclínicos en solo dos o tres años. El estudio fue publicado el 26 de julio de 2018 en la revista Nature Scientific Reports.

“Los materiales híbridos para teranóstica atraen cada vez más la atención ya que permiten la combinación de diferentes propiedades y funciones en un material híbrido multipropósito. En particular, se logra una alta adaptabilidad al controlar la química de la superficie”, concluyeron la autora principal, Mariya Efremova, PhD, de NUST-MISiS, y sus colegas. “Debido a la biocompatibilidad, el Fe3O4 y el Au son los materiales de elección para el doble uso terapéutico y de diagnóstico. Dichas NP representan una plataforma única para la teranóstica moderna, que comprende la función de diagnóstico junto con la capacidad de estudiar las funciones de carga y vehículo por separado y en conjugación”.

La teranóstica utiliza vías biológicas específicas para adquirir imágenes de diagnóstico y administrar una dosis terapéutica de radiación. Una vez que una prueba de diagnóstico específica muestra un objetivo molecular particular en un tumor, el agente de terapia puede dirigirse específicamente a ese receptor, proporcionando una forma más específica y eficiente de farmacoterapia.

Enlace relacionado:
Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Rusia
Universidad de Duisburg-Essen