Con el objetivo de minimizar los efectos secundarios de la quimioterapia en tejidos sanos, un equipo de investigadores del Centro de autoensamblaje y complejidad, dentro del Instituto de Ciencias Básicas SII ha desarrollado nuevos nanocontenedores capaces de administrar medicamentos contra el cáncer con precisióntiempo y ubicación. Publicado en Edición internacional Angewandte Chemie , el estudio combina moléculas de diseño único y liberación de fármacos dependientes de la luz, lo que puede proporcionar una nueva plataforma para mejorar el efecto de la terapéutica contra el cáncer.
Gracias a una observación fortuita, los investigadores del SII en POSTECH descubrieron que las moléculas con forma de calabaza de cola, la orina de cucurbitáceas [7] monoaliloxiladas AO1CB [7] actúan como tensioactivos en el agua. La mayoría de los tensioactivos, como las moléculas de jabón en las burbujasy los fosfolípidos en las membranas celulares, tienen pequeñas cabezas amantes del agua hidrófilas y colas largas amantes de las grasas hidrófobas que determinan cómo se organizan en el espacio. Por el contrario, AO1CB [7] es poco convencional ya que forma vesículas en el agua a pesar de sucola aliloxi hidrófoba corta. El análisis detallado mostró que las colas unen las moléculas de AO1CB [7] en partículas coloidales.
"Ver a AO1CB [7] formando una solución turbia cuando se agitó en el agua fue una sorpresa inesperada para el equipo", explica PARK Kyeng Min, el primer autor y autor correspondiente del estudio. "Pensamos aprovechar esta propiedad recién descubierta".y use estas vesículas como vehículos para transportar medicamentos contra el cáncer. Luego, al controlar cuándo y dónde se rompen las vesículas, los medicamentos podrían liberarse bajo demanda ".
Más allá de ayudar a AO1CB [7] a autoensamblarse, la cola aliloxi también responde a la luz: puede reaccionar con moléculas como el glutatión normalmente presente en las células cuando se irradia con luz UV longitud de onda de 365 nanómetros. De manera similar a una burbuja de jabónreventando, la reacción entre las colas y las moléculas de glutatión rompe las vesículas de AO1CB [7].
En lugar de usar el láser UV de fotón único para promover la reacción de la cola de glutatión-aliloxi, los investigadores del SII emplearon un láser de dos fotones infrarrojo cercano, que tiene la capacidad de penetrar más profundamente en los tejidos con mayor precisión. En términos simples, los dosEl láser de fotones longitud de onda de 720 nanómetros es una mejor herramienta para usar que un láser de un solo fotón 365 nanómetros, ya que puede llegar más profundo dentro de la carne con menos dispersión. Como el área irradiada es más pequeña, la entrega del medicamento se limita al área objetivo, lo que resulta en menos daño al tejido sano que rodea el tumor.
El equipo de investigación aplicó esta tecnología para administrar el fármaco quimioterapéutico Doxorrubicina a las células de cáncer de cuello uterino células HeLa en el laboratorio. Observaron que el fármaco pudo salir de las vesículas, llegar al núcleo de las células cancerosas y finalmente matarlas.
"Estos estudios a nivel celular representan una demostración de prueba de concepto. Ahora queremos extender esta tecnología a modelos animales, como ratones portadores de cáncer, para verificar su uso práctico en diferentes tipos de tumores", explica Park.
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