- Cáncer
Los ingenieros han propuesto un enfoque novedoso para las imágenes de cáncer basadas en anticuerpos, utilizando nanopartículas de sílice ultra pequeñas, más conocidas como “puntos de Cornell” (o puntos C).
Las imágenes basadas en anticuerpos de una forma particularmente agresiva de cáncer de mama se están sometiendo a ensayos clínicos en todo el mundo, pero el camino del ensayo a la aplicación se ve obstaculizado por un obstáculo importante: la seguridad.
Las inquietudes provienen de una ineficiente orientación a los tumores, que puede resultar en la acumulación en la médula ósea, el hígado y los riñones del material radioactivo necesario para la obtención de imágenes. Los esfuerzos recientes se han centrado en los vehículos de entrega a nanoescala con componentes inmunes, pero estos vehículos a menudo son todavía demasiado grandes (20 nanómetros o más) para el aclaramiento renal después de la obtención de imágenes.
Ulrich Wiesner, el profesor de ingeniería en ciencia de materiales e ingeniería de Spencer T. Olin en la Universidad de Cornell, en colaboración con la Dra. Michelle Bradbury del Centro de Cáncer Memorial Sloan Kettering (MSKCC) y Weill Cornell Medicine, ha propuesto un nuevo enfoque utilizando nanopartículas de sílice ultra – más conocido como “puntos de Cornell” (o puntos C) – inventado en su laboratorio hace más de una docena de años.
Su equipo, incluidos los investigadores de la compañía farmacéutica MedImmune, ha equipado los puntos C con fragmentos de anticuerpos. Debido a que los conjugados resultantes son más pequeños que 8 nanómetros, estos puntos C permiten el aclaramiento renal y, al mismo tiempo, logran la especificidad necesaria para una selección eficaz del tumor.
Informaron sobre su descubrimiento en “Nanopartículas dirigidas por ultrasonidos con fragmentos de anticuerpos diseñados para la detección de imágenes de cáncer de mama con sobreexpresión de HER2”, publicado en Nature Communications. Feng Chen, científico investigador principal en MSKCC, y Kai Ma, investigadora postdoctoral en el laboratorio de Wiesner, son co-autores principales.
Wiesner dijo que esta investigación crea “una pista completamente nueva” para emplear fragmentos de anticuerpos para varias enfermedades, en particular el cáncer, y para el diagnóstico y la administración de medicamentos, cuando se combinan en una sola entidad también conocida como “terapéutica”.
“Esta es la primera vez que trabajamos con estos fragmentos de anticuerpos”, dijo Wiesner, “por lo tanto aprovechando el poder de los anticuerpos en la lucha contra el cáncer”.
Los puntos de Cornell y su generación más reciente, denominados “puntos principales de Cornell” o simplemente puntos C ‘, han evolucionado desde que Wiesner y su grupo los presentaron en 2005 y desde entonces, en colaboración con Bradbury, un primer ensayo clínico los consideró seguros para los humanos en 2014. Hace dos años, se demostró que los puntos tenían la capacidad no solo de detectar células cancerosas sino que también eran autoterapéuticos, por lo que realmente los mataban.
Esta última investigación coloca los puntos C nuevamente en el papel del buscador de cáncer, pero agrega un “buscador de tumores” en forma de un fragmento de anticuerpo. Usaron un fragmento particular del anticuerpo en forma de Y, a diferencia de la molécula completa, para mantener el punto C ‘dentro del umbral de tamaño para el aclaramiento renal.
El objetivo: cáncer de mama HER2 positivo, más agresivo y mortal que el cáncer HER2 negativo, lo que lo convierte en un objetivo atractivo para nuevos diagnósticos y terapias. En la colaboración, MedImmune diseñó un fragmento de anticuerpo específicamente para apuntar a la proteína HER2 y un sitio de conjugación que no interfiere con su actividad de unión. Mientras tanto, los grupos de Wiesner y Bradbury trabajaron juntos para unirlo a la superficie del punto C ‘para mantener el conjugado general por debajo de 8 nanómetros de diámetro.
El punto en sí se sintetizó de una manera que le dio cinco funciones distintas, todas dentro de su tamaño ultra pequeño de 6 a 7 nanómetros.
Tanto la focalización in vitro como in vivo (ratón) de células de cáncer de mama positivas para HER2 fueron exitosas, con una captación in vivo de los puntos inyectados de hasta el 17.2 por ciento, lo que Wiesner y Bradbury más altos han logrado en toda su investigación de puntos.
“La inyección circula a través de la sangre y tiene que escapar de la vasculatura, debe difundirse a través del tejido conectivo, tiene que asociarse con el tumor y luego penetrar en el cuerpo del tumor”, dijo Wiesner. “Queremos el 100 por ciento, todos quieren el 100 por ciento. Pero si consideras todas las otras cosas que compiten por el vehículo en otra parte del cuerpo, el 17 por ciento no es tan pequeño”.
Bradbury, quien junto con Wiesner dirige el MSK-Cornell Center for Translation of Cancer Nanomedicines, califica al punto C ‘como un “cambio de juego” en la administración de medicamentos basados en nanopartículas.
“Estos hallazgos de la investigación son muy emocionantes”, dijo, “ya que sugieren que podemos ofrecer específicamente una variedad de terapias de moléculas pequeñas (quimioterapia, inhibidores y radioterapia) sin la toxicidad que normalmente se encuentra al utilizar sondas de partículas más grandes”.
Referencia:
Feng Chen, Kai Ma, Brian Madajewski, Li Zhuang, Li Zhang, Keith Rickert, Marcello Marelli, Barney Yoo, Melik Z. Turker, Michael Overholtzer, Thomas P. Quinn, Mithat Gonen, Pat Zanzonico, Anthony Tuesca, Michael A. Bowen , Larry Norton, J. Anand Subramony, Ulrich Wiesner, Michelle S. Bradbury. Nanopartículas dirigidas por ultrasonidos con fragmentos de anticuerpos diseñados para la detección de imágenes del cáncer de mama con sobreexpresión de HER2 . Nature Communications , 2018; 9 (1) DOI: 10.1038 / s41467-018-06271-5 – https://www.nature.com/articles/s41467-018-06271-5
Citar esta página:
Universidad de Cornell. “Una nueva arma contra el cáncer: los anticuerpos”. Ciencia diaria. ScienceDaily, 11 de octubre de 2018. <www.sciencedaily.com/releases/2018/10/181011103639.htm>.
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