Una nanopartícula emite fluorescencia cuando las células tumorales mueren

Los métodos de detección convencionales, como las exploraciones PET, TAC y RMN, por lo general no pueden detectar si un tumor se está reduciendo hasta que el paciente ha recibido múltiples ciclos de tratamiento.

Una nueva técnica desarrollada en modelos preclínicos por investigadores del Hospital Brigham y de Mujeres (BWH), de Boston (EE.UU.), ofrece un nuevo enfoque y analiza los efectos de la quimioterapia tan solo ocho horas después del tratamiento. La tecnología también puede usarse para controlar la eficacia de la inmunoterapia.

Usando una nanopartícula que libera un medicamento y luego emite fluorescencia verde cuando las células cancerosas comienzan a morir, los investigadores fueron capaces de visualizar si un tumor es resistente o susceptible a un tratamiento particular mucho antes que los métodos clínicos disponibles actualmente. Los hallazgos se publican en Proceedings of the National Academy of Sciences, y EurekAlert! publica la nota de prensa resumen.

La nueva técnica se aprovecha del hecho de que cuando las células mueren, una enzima concreta, conocida como caspasa, se activa. Los investigadores diseñaron un «elemento informador» que, cuando están en presencia de caspasa activada, se ilumina en verde.

El equipo probó si podían usar las nanopartículas informadoras para distinguir entre los tumores sensibles y los resistentes a los medicamentos. Udando nanopartículas cargadas con fármacos contra el cáncer, el equipo probó un agente quimioterapéutico común, paclitaxel, en un modelo preclínico de cáncer de próstata y, por separado, una inmunoterapia dirigida a la proteína PD-L1 en un modelo pre-clínico de melanoma.

Técnicas actuales

En los tumores que eran sensibles a paclitaxel, el equipo vio un aumento de aproximadamente un 400 por ciento de la fluorescencia en comparación con los tumores que no eran sensibles a la droga. El equipo también vio un aumento significativo en la señal fluorescente en los tumores tratados con nanopartículas contra PD-L1 después de cinco días.

Según el co-autor Ashish Kulkarni, de la División de Ingeniería Biomédica en el BWH, las técnicas actuales se basan en mediciones del tamaño o estado metabólico del tumor, y son a veces incapaces de detectar la eficacia de un agente inmunoterapéutico «dado que el volumen del tumor puede en realidad aumentar a medida que las células inmunes comienzan a inundarlo para acabar con él».

Los investigadores ahora planean centrarse en el diseño de radiotrazadores que se puedan utilizar en seres humanos, y serán necesarias pruebas de seguridad y eficacia antes de que la nueva técnica se pueda traducir en aplicaciones clínicas.

Referencia bibliográfica:

Ashish Kulkarni, Poornima Rao, Siva Natarajan, Aaron Goldman, Venkata S. Sabbisetti, Yashika Khater, Navya Korimerla, Vineethkrishna Chandrasekar, Raghunath A. Mashelkar, y Shiladitya Sengupta: Reporter nanoparticle that monitors its anticancer efficacy in real time. PNAS (2016). DOI: 10.1073/pnas.1603455113.