Las células cancerosas mueren en experimentos de laboratorio y el crecimiento de los tumores se reduce en los ratones, utilizando un nuevo enfoque que convierte una nanopartícula en un "caballo de Troya" que hace que las células cancerosas se autodestruyan, según ha descubierto un equipo de investigación de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapore).

Los investigadores crearon su nanopartícula "caballo de Troya" recubriéndola con un aminoácido específico - L-fenilalanina - del que dependen las células cancerosas, junto con otros aminoácidos similares, para sobrevivir y crecer.

La L-fenilalanina se conoce como un aminoácido "esencial", ya que el cuerpo no puede fabricarla y debe ser absorbida por los alimentos, típicamente por la carne y los productos lácteos.

Los estudios realizados por otros equipos de investigación han demostrado que el crecimiento de los tumores cancerosos puede ser frenado o impedido por las células cancerosas "hambrientas" de aminoácidos.

Los científicos creen que privar a las células cancerosas de aminoácidos, por ejemplo mediante el ayuno o mediante dietas especiales carentes de proteínas, puede ser una forma viable de tratar el cáncer.

Sin embargo, estos regímenes dietéticos tan estrictos no serían adecuados para todos los pacientes, incluidos los que corren el riesgo de padecer malnutrición o los que padecen caquexia, una enfermedad crónica que provoca una pérdida extrema de peso y de músculo.

Además, el cumplimiento de los regímenes sería muy difícil para muchos pacientes.

Buscando explotar la dependencia de aminoácidos de las células cancerosas pero evitando los desafíos de los regímenes dietéticos estrictos, los investigadores de la NTU idearon un novedoso enfoque alternativo.

Tomaron una nanopartícula de sílice designada como "generalmente reconocida como segura" por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos y la recubrieron con L-fenilalanina, y descubrieron que en pruebas de laboratorio con ratones mataba las células cancerosas de manera efectiva y muy específica, causando su autodestrucción.

La nanopartícula terapéutica anticancerígena es ultrapequeña, con un diámetro de 30 nanómetros, o aproximadamente 30.000 veces más pequeña que una hebra de cabello humano, y se llama "Mímica de aminoácidos porosos de fenilalanina nanoscópica", o Nano-pPAAM,

Sus hallazgos, publicados recientemente en la revista científica Small, pueden ser prometedores para el diseño futuro de nanoterapias, dijo el equipo de investigación.

El profesor asistente Dalton Tay de la Escuela de Ciencia de Materiales e Ingeniería, autor principal del estudio, dijo: "En contra de la sabiduría convencional, nuestro enfoque implicaba usar el nanomaterial como una droga en vez de como un portador de drogas. Aquí, las propiedades cancerígenas y asesinas de la Nano-pPAAM son intrínsecas y no necesitan ser 'activadas' por ningún estímulo externo. El aminoácido L-fenilalanina actúa como un 'caballo de Troya', una capa para enmascarar la nanoterapia en su interior".

"Al eliminar el componente de la droga, hemos simplificado eficazmente la formulación de la nanomedicina y podemos superar los numerosos obstáculos tecnológicos que impiden la traducción de banco a banco de la nanomedicina basada en la droga".

Como prueba de concepto, los científicos probaron la eficacia de la Nano-pPAAM en el laboratorio y en ratones y encontraron que la nanopartícula mataba alrededor del 80% de las células cancerígenas de mama, piel y estómago, lo que es comparable a las drogas quimioterapéuticas convencionales como el Cisplatino.

El crecimiento tumoral en ratones con células cancerosas de mama humanas triplemente negativas también se redujo significativamente en comparación con los modelos de control.

Investigaciones posteriores demostraron que el revestimiento de aminoácidos de la Nano-pPAAM ayudó a la nanopartícula a entrar en las células cancerosas a través de la célula transportadora de aminoácidos LAT1.

Una vez dentro de las células cancerosas, el Nano-pPAAM estimula la producción excesiva de especies reactivas de oxígeno (ROS) - un tipo de molécula reactiva en el cuerpo - causando que las células cancerosas se autodestruyan mientras permanecen inofensivas para las células sanas.

El coautor, el profesor asociado Tan Nguan Soon de la Escuela de Medicina Lee Kong Chian de la NTU dijo: "Con el actual tratamiento con fármacos de quimioterapia, un problema común que se enfrenta es que el cáncer recurrente se vuelve resistente al fármaco. Nuestra estrategia no implica el uso de ningún fármaco, sino que se basa en las propiedades únicas de las nanopartículas para liberar un nivel catastrófico de especies reactivas de oxígeno (ROS) para matar las células cancerosas".

Proporcionando un punto de vista independiente, el profesor asociado Tan Ern Yu, especialista en cáncer de mama del hospital Tan Tock Seng, dijo: "Este novedoso enfoque podría ser muy prometedor para las células cancerosas que no han respondido al tratamiento convencional como la quimioterapia. Esos cánceres a menudo han desarrollado mecanismos de resistencia a los medicamentos que se utilizan actualmente, lo que los hace ineficaces. Sin embargo, las células cancerosas podrían seguir siendo potencialmente susceptibles al enfoque del 'caballo de Troya', ya que actúa a través de un mecanismo completamente diferente, al que las células no se habrán adaptado".

Los científicos están buscando ahora refinar más el diseño y la química del Nano-pPAAM para que sea más preciso en el tratamiento de tipos específicos de cáncer y lograr una mayor eficacia terapéutica.

Esto incluye la combinación de su método con otras terapias como la inmunoterapia que utiliza el sistema inmunológico del cuerpo para combatir el cáncer.

Fuente: Nanyang Technological University