Un equipo de investigación multiinstitucional ha diseñado nanopartículas que pueden comunicarse con las células cancerosas y frenar su desarrollo.

El trabajo -detallado en un artículo recién publicado en Advanced Materials- ha descubierto un marco novedoso para el desarrollo potencial de terapias contra el cáncer sin medicamentos.

Dirigido por científicos del Centro de Investigación Científica Avanzada del Centro de Postgrado de la CUNY (CUNY ASRC), el equipo de investigación logró diseñar nanopartículas que se activan para autoensamblarse cuando se encuentran con células cancerosas y envían mensajes para instruir a las células para que frenen su crecimiento.

Como las nanopartículas sólo se comunican con las células cancerosas, las células sanas circundantes no se ven afectadas. 

"Las células cancerosas toman materiales de su entorno y también segregan factores que les ayudan a degradar el tejido circundante para extenderse y hacer metástasis", explica Richard Huang, autor principal del artículo, estudiante de doctorado en el Centro de Postgrado de la CUNY (GC CUNY) e investigador de la Iniciativa de Nanociencia ASRC de la CUNY y del Centro de Descubrimiento e Innovación del City College de Nueva York (CCNY). "Hicimos partículas que responden a estas dos características agregándose en racimos que son tomados activamente por las células cancerosas. Una vez dentro, parecen ser capaces de reducir la actividad metabólica de las células cancerosas y, en consecuencia, reducir su crecimiento."

Una de las razones por las que la progresión del cáncer es difícil de controlar es que las células segregan una cantidad anormalmente grande de la enzima metaloproteinasa de la matriz9 (MMP9), que descompone el colágeno que mantiene unido el tejido sano.

El equipo de investigación pudo utilizar esta característica contra las células cancerosas.

Esto se consigue diseñando nanopartículas que, al ser activadas por la MMP9, comienzan a reunirse en grandes agregados en las proximidades de las células. Las células engullen estos agregados, y su tamaño causa molestias físicas a las células cancerosas y reduce su capacidad de proliferación y supervivencia.

Uno de los aspectos más destacados del estudio es que los investigadores pudieron utilizar la microscopía confocal de reflexión para visualizar los agregados de nanopartículas dentro de las células cancerosas en tiempo real.

"Esta técnica de imagen en vivo y sin etiquetas nos permitió observar más de cerca cuándo y dónde se formaban los agregados, y cómo las células cancerosas respondían a las partículas a nivel subcelular", dijo Ye He, director de la Instalación de Imagen en Vivo y Bioenergética de la Iniciativa de Neurociencia de la CUNY ASRC. 

"A través de esta investigación, queríamos determinar si es posible hacer uso de un diseño peptídico relativamente sencillo para crear nanopartículas que pudieran producir un autoensamblaje robusto en medios biológicos y tener un impacto en las células cancerosas", dijo Rein Ulijn, director de la Iniciativa de Nanociencia de la CUNY ASRC e investigador principal del estudio.

"Aunque se trata de una investigación en fase inicial, los hallazgos ofrecen posibilidades apasionantes para un tratamiento terapéutico sin fármacos que podría ser extremadamente útil para los pacientes de cáncer que han desarrollado resistencia a los medicamentos y para prolongar la vida de las personas con cáncer metastásico."

Fuente: The Advanced Science Research Center - CUNY