Nano-cajas de oro para tratar tumores

Diminutas partículas de oro llamadas nano-cajas que emiten luz Cerenkov, se podrían utilizar para imágenes de tumores y liberar fármacos para destruirlos al mismo tiempo. Esa es la afirmación de investigadores en los EE.UU., que han detectado luz Cerenkov dentro de ratones vivos que habían sido inyectados con las nanopartículas. Las nano-cajas se encuentran entre las primeras bautizadas como nanopartículas “teranósticas” que tienen el potencial de cumplir funciones terapéuticas y de diagnóstico en medicina.

Las nano-cajas de oro son estructuras diminutas con interiores huecos y paredes ultrafinas porosas. Son de particular interés para los investigadores médicos, ya que no interactúa con materiales biológicos y por lo tanto pueden ser utilizadas dentro del cuerpo. Las nano-cajas también pueden ser diseñadas para absorber y dispersar la luz en el infrarrojo cercano (NIR) del espectro electromagnético. La luz a estas longitudes de onda (700-900 nm) puede penetrar profundamente en el tejido biológico blando lo que es perfecto para formación de imágenes ópticas basadas en tomografía de coherencia óptica y fotoacústica.

Younan Xia del Instituto de Tecnología de Georgia, junto con Yongjian Liu de la Universidad de Washington y Cutler Cathy de la Universidad de Missouri, han hecho experimentos que sugieren que las nano-cajas de oro que contienen oro radiactivo-198 también podrían ser utilizadas como agentes de contraste en luminiscencia para la formación de imágenes, además de llevar a fármacos a los tumores.

El Oro-198 sufre decaimiento beta y emite un electrón en movimiento rápido, que a su vez crea radiación Cerenkov en forma de luz visible y NIR. Cuando las nano-cajas fueron inyectadas en los ratones, parecía acumularse en las células tumorales, y por lo tanto la luz de Cerenkov se puede utilizar para localizar tumores. Para demostrarlo, los investigadores detectaron luz Cerenkov emitida por nano-cajas de oro en ratones vivos utilizando un sistema de imagen comercial.

Normalmente, tales marcadores tumorales son creados para emitir luz mediante la iluminación de la región de interés con una fuente de luz de excitación. Esto a veces puede causar que el tejido sano emita el mismo tipo de luz, como un tumor -un problema que puede ser minimizado mediante el uso de nano-cajas de emisión de Cerenkov.

Otra ventaja importante del uso de un isótopo radiactivo de oro es que su presencia no altera las propiedades químicas de las nano-cajas y el isótopo es poco probable que separare de ellas.“Los radiactivos 198 de oro de las nano-cajas emiten luz Cerenkov pero las propiedades físico-químicas y otro tipo de estas nanoestructuras permanecen sin cambios”, explica el miembro del equipo Wang Yucai. “Nuestro enfoque esto es una manera nueva y sólida de etiquetar una nanopartícula. En etiquetado de radioisótopía convencional (donde el isótopo se une a una nanoestructura por medios químicos), siempre existe la preocupación de que la etiqueta se “salga “durante el tratamiento. Mediante la incorporación átomos de oro-198 en las paredes de las nano-cajas de oro, ese problema no existe más.”

La técnica desarrollada en esta investigación podría ser utilizado para el diagnóstico de cáncer y para guiar de liberación de nanopartículas para el tratamiento de tumores, dice Wang. Esto último se podría lograr mediante la adición de moléculas dirigidas, como péptidos, a las nano-cajas de oro -algo que el equipo está investigando. La esperanza es que esto podría ofrecer una forma nueva y mejorada de llevar medicamentos a las células cancerosas que podrían ser utilizados en tratamiento fototérmico, quimioterapia o una combinación de los dos métodos.

El presente trabajo se informa en Nano Letters 

Autor: Belle Dumé

Enlace original: Gold nanocages could image and treat tumours