Las nanopartículas de hierro pueden activar el sistema inmunitario para atacar las células cancerosas, según un estudio dirigido por investigadores de la Facultad de medicina de la Universidad de Stanford.
Las nanopartículas, que están disponibles comercialmente como el suplemento de hierro inyectable ferumoxitol, están aprobadas por la Administración de Drogas y Alimentos para tratar la anemia por deficiencia de hierro.
El estudio en ratones descubrió que el ferumoxitol induce a las células inmunes llamadas macrófagos asociados a tumores a destruir las células cancerosas, lo que sugiere que las nanopartículas podrían complementar los tratamientos contra el cáncer existentes. El descubrimiento, descrito en un artículo publicado en línea el 26 de septiembre Nanotecnología de la naturaleza , se hizo por accidente mientras se probaba si las nanopartículas podrían servir como caballos de Troya al infiltrar quimioterapia en tumores en ratones.
"Fue realmente sorprendente para nosotros que las nanopartículas activaran los macrófagos para que comenzaran a atacar las células cancerosas en ratones", dijo Heike Daldrup-Link, MD, autora principal del estudio y profesora asociada de radiología en la Escuela deMedicina: "Creemos que este concepto también debería ser válido en pacientes humanos".
El equipo de Daldrup-Link realizó un experimento que utilizó tres grupos de ratones: un grupo experimental que recibió nanopartículas cargadas con quimioterapia, un grupo de control que obtuvo nanopartículas sin quimioterapia y un grupo de control que no recibió ninguna. Los investigadores hicieron la observación inesperada de que elel crecimiento de los tumores en los animales de control que recibieron nanopartículas solo fue suprimido en comparación con los otros controles
Hacer que los macrófagos vuelvan a la pista
Los investigadores realizaron una serie de pruebas de seguimiento para caracterizar lo que estaba sucediendo. Experimentando con células en un plato, demostraron que las células inmunes llamadas macrófagos asociados a tumores eran necesarias para la actividad anticancerígena de las nanopartículas; en cultivos celulares sinmacrófagos, las nanopartículas de hierro no tuvieron efecto contra las células cancerosas.
Antes de que se realizara este estudio, ya se sabía que en las personas sanas, los macrófagos asociados con el tumor detectan y comen células tumorales individuales. Sin embargo, los tumores grandes pueden secuestrar los macrófagos asociados con el tumor, lo que hace que dejen de atacar y en su lugar comienzan a secretar factoresque promueven el crecimiento del cáncer.
El estudio mostró que las nanopartículas de hierro vuelven a cambiar a los macrófagos a su estado de ataque al cáncer, como se evidencia al rastrear los productos del metabolismo de los macrófagos y al examinar sus patrones de expresión génica.
Además, en un modelo de cáncer de mama en ratones, los investigadores demostraron que el ferumoxitol inhibía el crecimiento tumoral cuando se administraba en dosis, ajustadas al peso corporal, similares a las aprobadas por la FDA para el tratamiento de la anemia. Estudios anteriores habían demostrado que las nanopartículas sonmetabolizó durante un período de aproximadamente seis semanas, y el nuevo estudio mostró que el efecto anticancerígeno de una dosis única de nanopartículas disminuyó durante aproximadamente tres semanas.
Los científicos también probaron si las nanopartículas podrían detener la propagación del cáncer. En un modelo de ratón de cáncer de pulmón de células pequeñas, las nanopartículas redujeron la formación de tumores en el hígado, un sitio común de metástasis en ratones y humanos. En un modelo separadode metástasis hepáticas, el pretratamiento con nanopartículas antes de la introducción de las células tumorales redujo en gran medida el volumen de los tumores hepáticos.
aplicaciones clínicas potenciales
Daldrup-Link dijo que los resultados del estudio sugieren varias aplicaciones posibles para probar en humanos. Por ejemplo, después de la cirugía para extirpar un tumor potencialmente metastásico, los pacientes a menudo necesitan quimioterapia pero deben esperar hasta que se recuperen de la operación para tolerar el lado severoefectos de la quimioterapia convencional. Las nanopartículas de hierro carecen de los efectos secundarios tóxicos de la quimioterapia, lo que sugiere que podrían administrarse a los pacientes durante el período de recuperación quirúrgica.
"Creemos que esto podría salvar el momento en que el paciente está bastante enfermo después de la cirugía y ayudar a evitar que el cáncer se propague hasta que pueda recibir quimioterapia", dijo Daldrup-Link.
Las nanopartículas también pueden ayudar a los pacientes con cáncer cuyos tumores no pueden extirparse por completo. "Si quedan algunas células tumorales después de la cirugía, la situación que los cirujanos de cáncer llaman márgenes positivos, creemos que podría funcionar inyectar nanopartículas de hierro allí, ylas semillas tumorales más pequeñas podrían ser atendidas por nuestro sistema inmunológico ", dijo Daldrup-Link.
El hecho de que las nanopartículas ya estén aprobadas por la FDA acelera la capacidad de probar estas aplicaciones en humanos, agregó.
Daldrup-Link dijo que "los nuevos hallazgos también ayudarán a los investigadores del cáncer a realizar evaluaciones más precisas de las combinaciones de medicamentos con nanopartículas". En muchos estudios, los investigadores solo consideran las nanopartículas como vehículos de medicamentos ", dijo." Pero pueden tener efectos intrínsecos ocultosque no apreciaremos a menos que miremos las nanopartículas ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Medicina de Stanford . Original escrito por Erin Digitale. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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