La terapia contra el cáncer en los últimos tiempos se basa en el uso de varios medicamentos derivados de fuentes biológicas que incluyen diferentes bacterias y virus, entre otros. Sin embargo, estos medicamentos de base biológica se degradan fácilmente y, por lo tanto, se inactivan al administrarlos en el cuerpo.y la liberación de estos medicamentos en los sitios del tumor diana son de suma importancia desde la perspectiva de la terapia del cáncer.
Recientemente, los científicos han descubierto polímeros tridimensionales únicos que contienen agua, llamados hidrogeles, como sistemas efectivos de administración de fármacos DDS. Los fármacos cargados en estos hidrogeles permanecen relativamente estables debido a la estructura en red y la consistencia de tejido orgánico.de estos DDS. Además, la liberación de fármacos de los hidrogeles se puede controlar diseñándolos para que se hinchen y encojan en respuesta a ciertos estímulos o cambios mínimos en las condiciones, como la temperatura o el pH que determina la acidez de un ambiente. Por ejemplo, cuandocondiciones son el nivel justo de ácido en el microambiente del tumor, estos DDS se encogen o se hinchan y liberan el fármaco.
Sin embargo, no ha habido ningún método para la síntesis en un solo recipiente de hidrogeles que responden a más de uno de estos estímulos y se degradan para liberar fármacos en los sitios del tumor objetivo. Hasta ahora.
Ahora, un equipo de científicos, dirigido por el profesor Akihiko Kikuchi de la Universidad de Ciencias de Tokio, informa sobre la producción de hidrogeles degradables únicos que responden a cambios en múltiples condiciones en entornos "reductores" que imitan el microambiente de los tumores. Como observa el profesor Kikuchi, "Para preparar hidrogeles degradables que puedan liberar fármacos en respuesta a cambios en el microambiente del tumor, preparamos hidrogeles que responden a la temperatura, el pH y el ambiente reductor, y analizamos sus propiedades".
En su estudio publicado en Diario de versiones controladas , Prof. Kikuchi - junto con sus colegas de la Universidad de Ciencias de Tokio, el Dr. Syuuhei Komatsu, la Sra. Moeno Tago y la Sra. Yu Ando, y su colaborador en el estudio, el Prof. Taka-Aki Asoh de la Universidad de Osaka- detalla los pasos para diseñar estos nuevos hidrogeles a partir del polímero sintético poli etilenglicol diglicidil éter y el compuesto orgánico que contiene azufre cistamina. En respuesta a las bajas temperaturas, estos hidrogeles se hinchan mientras se encogen a la temperatura fisiológica. Además,los hidrogeles responden a los cambios de pH en virtud de poseer grupos amino terciarios. Cabe señalar aquí que el pH del microambiente tumoral fluctúa entre 5,5 y 6,5 debido a la glucólisis en las células tumorales. En las condiciones reductoras de este entorno, los hidrogeles se degradandebido a la rotura de los enlaces disulfuro y se convierten en oligómeros solubles en agua de bajo peso molecular que se excretan fácilmente del cuerpo.
Para probar más a fondo sus propiedades de liberación de fármacos, los científicos cargaron estos hidrogeles con proteínas específicas aprovechando su comportamiento de hinchamiento-deshinchamiento dependiente de la temperatura y probaron la liberación controlada de fármacos en condiciones ácidas o reductoras. Se encontró que la cantidad de fármaco cargadasobre estos hidrogeles podría controlarse cambiando el tamaño de malla de la red de polímero de hidrogel cambiando la temperatura, lo que sugiere la posibilidad de personalizar estos DDS para la administración de fármacos específicos. Además, la estructura de la red de hidrogel y las interacciones electrostáticas en la red aseguraron que las proteínas se conservaranintactos hasta el parto, no afectados por la hinchazón y el encogimiento de los hidrogeles con cambios de pH en el ambiente circundante. Los científicos encontraron que los fármacos proteicos cargados se liberaban por completo solo en condiciones reductoras.
Con estos hidrogeles y la facilidad de tratamiento que proporcionan, los médicos pronto podrán diseñar hidrogeles "personalizados" que sean específicos para los pacientes, lo que le dará un gran impulso a la medicina personalizada. Además de eso, este nuevo DDS proporciona una forma de matar el cáncercélulas que quedan después de la cirugía. Como afirma el profesor Kikuchi, "la implantación de este material en el área afectada después de la resección del cáncer puede eliminar las células cancerosas residuales, convirtiéndola en una herramienta terapéutica más poderosa".
A medida que el cáncer aprieta el tornillo de banco en todo el mundo, las opciones de tratamiento deben variarse y actualizarse para una terapia personalizada y efectiva. Esta técnica de diseño única y simple para producir hidrogeles que responden a múltiples estímulos para la administración efectiva de medicamentos a los sitios de tumores diana puede simplementeser una entre varias técnicas tan prometedoras para montar una respuesta al desafío que el cáncer representa para la humanidad.
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Materiales proporcionado por Universidad de Ciencias de Tokio . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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