Un equipo de investigadores del MIT (Estados Unidos) ha desarrollado nanopartículas transportadoras de medicamentos que parecen ingresar al cerebro de manera más eficiente que los medicamentos administrados por sí solos. Usando un modelo de tejido humano, el cual replica con precisión la barrera hematoencefálica, demostraron que las partículas podrían penetrar en los tumores y matar las células de glioblastoma.
"Esperamos que al probar estas nanopartículas en un modelo mucho más realista, podamos reducir mucho el tiempo y la energía que se desperdicia intentando cosas en la clínica que no funcionan. Desafortunadamente, para este tipo de tumor cerebral, ha habido cientos de ensayos que han tenido resultados negativos", han dicho los expertos.
El modelo también incluye pericitos y astrocitos, dos tipos de células que participan en el transporte de moléculas a través de la barrera hematoencefálica
Debido a que el cerebro es un órgano tan vital, los vasos sanguíneos que lo rodean son mucho más restrictivos que otros vasos sanguíneos del cuerpo, para evitar la entrada de moléculas potencialmente dañinas. Para imitar esa estructura en un modelo de tejido, los investigadores cultivaron células de glioblastoma derivadas de pacientes en un dispositivo de microfluidos.
Posteriormente, usaron células endoteliales humanas para hacer crecer vasos sanguíneos en pequeños tubos que rodeaban la esfera de las células tumorales. El modelo también incluye pericitos y astrocitos, dos tipos de células que participan en el transporte de moléculas a través de la barrera hematoencefálica.
Hacer que los medicamentos atraviesen la barrera hematoencefálica es fundamental para mejorar el tratamiento del glioblastoma, que generalmente se trata con una combinación de cirugía, radiación y quimioterapia oral con temozolomida. La tasa de supervivencia de cinco años para la enfermedad es inferior al 10 por ciento.
Las partículas que los investigadores desarrollaron para este estudio están recubiertas con un péptido llamado AP2, que se ha demostrado en trabajos anteriores que ayuda a las nanopartículas a atravesar la barrera hematoencefálica. Sin embargo, sin modelos precisos, fue difícil estudiar cómo los péptidos ayudaron con el transporte a través de los vasos sanguíneos y hacia las células tumorales.
"Esas partículas recubiertas mostraron más especificidad para matar el tumor, en lugar de matar todo de una manera no específica"
Cuando los investigadores administraron estas nanopartículas a modelos de tejido tanto de glioblastoma como de tejido cerebral sano, descubrieron que las partículas recubiertas con el péptido AP2 penetraban mucho mejor en los vasos que rodean los tumores. También demostraron que el transporte se produjo debido a la unión de un receptor llamado LRP1, que es más abundante cerca de los tumores que en los vasos cerebrales normales.
Luego, llenaron las partículas con cisplatino, un medicamento de quimioterapia de uso común. Cuando estas partículas se recubrieron con el péptido dirigido, pudieron eliminar eficazmente las células tumorales de glioblastoma en el modelo de tejido. Sin embargo, las partículas que no tenían los péptidos terminaron dañando los vasos sanguíneos sanos en lugar de atacar los tumores.
"Observamos un aumento de la muerte celular en los tumores que se trataron con nanopartículas recubiertas de péptidos en comparación con las nanopartículas desnudas o el fármaco libre. Esas partículas recubiertas mostraron más especificidad para matar el tumor, en lugar de matar todo de una manera no específica", han zanjado los expertos.