Nanopartículas para frenar el crecimiento de vasos sanguineos

Nanopartículas de oro recubiertas de péptido se pueden utilizar para activar o inhibir el crecimiento de los vasos sanguíneos. Este es el nuevo hallazgo de un equipo de físicos y biólogos de la Universidad de Southampton en el Reino Unido. Los investigadores dicen que sus experimentos podrían ser un paso importante hacia el desarrollo de mejores terapias contra el cáncer mediante nanopartículas recubiertas.

La angiogénesis es el proceso por el cual se forman nuevos vasos sanguíneos en todo el cuerpo. Es de vital importancia para el crecimiento y el desarrollo y desempeña un papel importante en procesos como la cicatrización de heridas, enfermedad reumatoides y el embarazo. Sin embargo, también está implicada en el crecimiento tumoral y en la metástasis, por lo tanto, el control de la angiogénesis podría conducir a nuevas terapias contra el cáncer

La angiogénesis comienza cuando las moléculas específicas que se unen a los receptores angiogénicos en las células activan las células endoteliales, que recubren el interior de los vasos sanguíneos. Esta activación conduce a la proliferación de las células endoteliales  -en una especie de cascada- para luego ensamblarse y formar nuevas estructuras vasculares. El proceso se activa (a través de factores pro-angiogénicos) por señales que regulan el crecimiento de nuevos vasos o los inhiben (a través de los anti-angiogénicos).

Aunque los fármacos angiogénicos pueden ser usados ​​para aumentar o reducir el crecimiento capilares en ciertas enfermedades, la mayoría de estos tratamientos son eficaces  durante un corto tiempo. Y la mayoría de las veces, los medicamentos deben ser administrados en grandes cantidades, algo que puede dar lugar a efectos secundarios e incluso toxicidad.

El físico Antonios Kanaras, el biólogo Timothy Millar y sus equipos, creen que las nanopartículas podrían resolver algunos de los problemas asociados a la administración de fármacos angiogénicos. Las nanopartículas son eficientes medios de transporte de medicinas y vehículos de liberación de fármacos, ya que pueden encapsular grandes cantidades de moléculas terapéuticas. Lo que es más, sus superficies pueden estar cubiertas con moléculas receptoras (por lo general anticuerpos). Estos pueden garantizar que los medicamentos se entregan en partes específicas del cuerpo -dirigidas a un tumor, por ejemplo.

El equipo observó cómo tres tipos de nanopartículas de oro recubiertas de péptido pueden activar o inhibir el crecimiento de vasos sanguíneos in vitro . El primer péptido (que los investigadores denominan P1) se une al receptor “factor de crecimiento endotelial vascular” y promueve así genes activadores de la señal en cascada; el tercer péptido (P3) se une al receptor de neurofilina-1 y a los bloques de formación de la sangre capilar , y el segundo (P2) sirve de control porque no interactúa con cualquiera de estos receptores, sino que simplemente penetra en las células.

“Desubrimos que la« activación » de nanopartículas acelera la angiogénesis en un factor de dos, mientras que los” inhibidores ” previenen significativamente la angiogénesis”, dice Kanaras. Estimular la angiogénesis puede ser útil en situaciones en las que es deseable el crecimiento vascular, como en la cicatrización de una herida, pero la inhibición de la angiogénesis, es importante para frenar el crecimiento del tumor o detenerlo por completo.

Kanaras cree que este tipo de estudios son fundamentales para la comprensión de cómo las nanopartículas pueden afectar el crecimiento de los vasos sanguíneos y abrirán nuevos caminos en el tratamiento angiogénico que utilizará nanopartículas de oro como una plataforma para el desarrollo de fármacos.

“La manipulación de la angiogénesis tumoral es sin duda el próximo gran paso en esta investigación“, afirma. “Es bien sabido que las células cancerosas necesitan de la angiogénesis para crecer. ¿Será realmente posible que la frenemos cerca del sitio del tumor con nanopartículas funcionalizadas ¿Ycómo de eficiente puede ser una estrategia? Estas son las cuestiones sobre las que nuestro grupo de investigación se centra actualmente”.

Los experimentos se describen en ACS Nano

Autor: Belle Dumé

Enlace original: Nanoparticles control blood-vessel growth