Un equipo internacional de investigadores ha desarrollado nanocápsulas magnetoplasmónicas biodegradables basadas en hierro metálico y cargadas con un fármaco de quimioterapia, que se controlan externamente con campos magnéticos y luz , para erradicar tumores usando solo una concentración ultrabaja del fármaco.
Estos son los primeros resultados publicados en la revista ACS Nano de una investigación conjunta entre el Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC), el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2) y la Universidad Hebrea de Jerusalén (HU). El trabajo ha aparecido en una de las portadas de la edición de este mes de la revista.
Las nanocápsulas pueden amplificar localmente la acción terapéutica de los fármacos debido al aumento magnético de su concentración en el tumor y la amplificación del efecto terapéutico inducido por el calor local generado por las nanocápsulas , cuando absorben la luz infrarroja de un láser externo. De esta forma, también se minimizan los efectos secundarios y se evitan daños innecesarios al tejido sano.
Se han realizado ensayos terapéuticos in vivo en ratones sobre modelos de tumores de mama humanos y los resultados han sido satisfactorios, eliminando tumores con la administración intravenosa del fármaco encapsulado en dimensiones nanométricas, a una concentración entre 200 y 500 veces inferior a su ventana terapéutica .
“ Al depositar una fina capa de hierro metálico sobre nanocápsulas cargadas de fármaco, hemos conseguido integrar nanoimanes muy robustos, pero coloidalmente estables gracias a su especial configuración magnética, que minimiza la interacción entre ellos y evita su agregación”, explica Borja Sepúlveda , investigador principal del proyecto, ahora en el IMB-CNM y anteriormente en el ICN2 en el Grupo de Nanoestructuras Magnéticas .
Los otros investigadores del ICN2 que participan en este trabajo son Aritz Lafuente (estudiante de doctorado), Dr. Zhi Li (ex estudiante de doctorado en el ICN2), Dra. María José Esplandiu Egido (investigadora científica del CSIC), Dr. Alejandro Gómez Roca(Investigador Senior), ICREA Prof. Josep Nogués Sanmiquel (líder del grupo).
La nanocapa de hierro metálico “ nos permite aprovechar su comportamiento plasmónico para absorber la luz del infrarrojo cercano, que tiene una alta penetración en los tejidos, de manera muy eficiente para generar calor local ”, añade.
Esta combinación permite “aumentar magnéticamente la concentración de nanocápsulas en el tumor y amplificar el efecto terapéutico del fármaco encapsulado a través de la hipertermia local inducida con un láser externo ”. Tras la actuación externa, las nanocápsulas se degradan rápidamente y así se evitan problemas de bioacumulación y toxicidad.
Resultados prometedores para su aplicación en tumores y otras enfermedades
El estudio ha demostrado que, al mejorar la administración y eficacia de los agentes terapéuticos a través de nanocápsulas, se puede reducir drásticamente la concentración de fármaco inyectado , lo que podría reducir el tiempo de tratamiento, además de reducir la frecuencia y dosis de quimioterapia. Otra de las ventajas derivadas del magnetismo de las nanocápsulas es que permite la visualización no invasiva de su biodistribución y acumulación en el tumor mediante resonancia magnética.
Los prometedores resultados terapéuticos de las nanocápsulas magnetoplasmónicas permiten vislumbrar aplicaciones que podrían extenderse fácilmente a otros fármacos y tumores, e incluso a otras enfermedades.
CACTUS24 06-03-23
