El Centro de Innovación de Nanomedicina (iCONM; Director del Centro: Kazunori Kataoka; Ubicación: Kawasaki, Japón) ha anunciado junto con la Escuela de Postgrado de Ingeniería de la Universidad de Tokio que un grupo dirigido por el profesor Kanjiro Miyata, científico visitante de iCONM (profesor del Departamento de Ingeniería de Materiales de la Universidad de Tokio), ha descubierto que el umbral de permeabilidad tisular de los tumores cerebrales se encontraba en el rango de 10-30 nm, utilizando el "Nanoruler", que es un polímero biocompatible utilizado para la medición de "huecos en el cuerpo".

Especialmente, al ajustar el tamaño del nanoruler a 10 nm, se consigue una acumulación de tumores cerebrales sin precedentes.

Los resultados obtenidos han proporcionado una orientación importante para el diseño de la futura nanomedicina contra los tumores cerebrales.

En la actualidad, no existe ningún tratamiento eficaz para el glioblastoma multiforme (GBM), el tipo más frecuente y maligno de tumores cerebrales.

Algunos agentes antitumorales de bajo peso molecular se utilizan para permeabilizar los huecos entre las células endoteliales en la BBTB (barrera hematoencefálica), que es una estructura característica de los vasos sanguíneos y se forma por el colapso parcial de la barrera hematoencefálica, pero se excretan rápidamente por los riñones, lo que provoca una escasa acumulación en el GBM.

Además, su distribución inespecífica en los tejidos sanos suele inducir efectos secundarios graves, como mielosupresión e inmunosupresión.

Se sabe que las nanomedicinas de 30-100 nm de tamaño evitan la rápida excreción renal y aumentan la eficacia de acumulación del fármaco en algunos modelos tumorales.

Sin embargo, el nivel de acumulación de tales nanomedicamentos en el GBM sigue siendo limitado, presumiblemente debido a la permeabilidad relativamente baja de los vasos sanguíneos en el BBTB. Por ello, Miyata et al. estudiaron la capacidad de fijación en el GBM en función del tamaño utilizando un polímero sigiloso de tamaño ajustable, denominado "nanorregulador polimérico", e informaron de los resultados en la revista internacional "Bioconjugate Chemistry":

Y. Ishibashi, M. Naito,* Y. Watanuki, M. Hori, S. Ogura, K. Taniwaki, M. Cho, R. Komiya, Y. Mochida y K. Miyata*, Bioconjugate Chemistry, en prensa.

En conclusión, este estudio exploró el efecto del tamaño de la nanomedicina en la focalización pasiva en el GBM con copolímeros injertados de poli(etilenglicol) (gPEG) de tamaño ajustable como nanoruladores poliméricos (de 8,5 a 30 nm).

Los gPEG pequeños mostraron una acumulación eficaz en tumores cerebrales, siendo los de 10 nm los que alcanzaron el mayor nivel de acumulación (19 veces superior al de la región cerebral normal y 4,2 veces superior al de los de 30 nm), presumiblemente debido al tamaño óptimo asociado a una mayor permeabilidad BBTB y a una circulación sanguínea prolongada.

Miyata et al. informarán sobre la conjugación del fármaco y la optimización para la administración mejorada de fármacos dirigidos al GBM en su futuro trabajo.

En general, este estudio proporciona un diseño molecular útil para desarrollar nanomedicamentos dirigidos contra el GBM para quimioterapia, radioterapia, terapia fotodinámica/térmica y diagnóstico.

La novedad de este estudio

Se crearon "nanoruladores" que utilizan polímeros biocompatibles para medir "lagunas en organismos vivos".

Se demostró que el umbral de permeabilidad de los tejidos de los tumores cerebrales estaba en el intervalo de 10 a 30 nm.

Ajustando el tamaño de los nanoruladores a 10 nm, se obtuvo una acumulación de tumores cerebrales sin precedentes.

La futura contribución de este estudio

La aclaración de los efectos del tamaño en la focalización en tumores cerebrales ha proporcionado una orientación importante para el diseño de la futura nanomedicina para tumores cerebrales.

Los gPEG de tamaño optimizado pueden cargarse con agentes de contraste para permitir la obtención de imágenes altamente sensibles de los tumores cerebrales.

Los gPEG de tamaño optimizado pueden cargarse con fármacos anticancerígenos para permitir medicamentos más eficaces contra los tumores cerebrales.

Fuente: Centro de Innovación en Nanomedicina