Nanotecnología contra el cáncer

Investigadores del grupo de investigación Química bioorgánica de carbohidratos de la Universidad de Sevilla  y de la Universidad Hacettepe de Ankara en Turquía han confirmado que un fármaco contra el cáncer, llamado paclitaxel, es más efectivo y menos agresivo si se suministra con cápsulas nanométricas de un compuesto que se produce a partir del almidón. Los resultados obtenidos ofrecen la posibilidad de comenzar ensayos clínicos que confirmen su eficacia en pacientes.

Las nanopartículas probadas por los expertos tienen un diámetro mil veces menor al grosor de un cabello. En su interior se incluye la medicación que será administrada por vía intravenosa al enfermo. En el artículo ‘Development of polycationic amphiphilic cyclodextrin nanoparticles for anticancer drug delivery’ publicado en la revista Beilstein Journal of Nanotechnology desarrollan sus investigaciones sobre el comportamiento de la nueva cápsula en líneas celulares de ratón y de humanos. Los resultados confirman su idoneidad para el suministro de paclitaxel en el cáncer de mama, ya que las propiedades del fármaco durante su acción son más duraderas y menos tóxicas que las actuales.

Uno de los objetivos de los investigadores era conseguir nanopartículas inferiores a 200 nanómetros de diámetro. Sin embargo, los resultados obtenidos tras los estudios han sido aún mejores, ya que han logrado llegar a los 80 nanómetros utilizando etanol como disolvente orgánico en la formación de las nanopartículas. “El tamaño de las cápsulas en que se suministra la medicación es importante para mejorar los resultados, así como la cantidad de fármaco que incluya en su interior”, indica a la Fundación Descubre Carmen Ortiz Mellet de la Universidad de Sevilla, autora del artículo.

Quimioterapia más segura y eficiente

El paclitaxel ha sido una herramienta eficaz desde su comercialización en los años 70 para los tratamientos de cáncer de pulmón, ovario y mama. “Hemos podido confirmar que todas las nanopartículas que hemos creado no son tóxicas en ratones y que su efecto anticancerígeno aumenta en líneas celulares de cáncer de mama humano en comparación con otras formas de administrar el medicamento. Además, el principio activo permanece estable en solución acuosa durante 30 días”, añade la investigadora.

El recubrimiento que han utilizado para contener el medicamento es derivado de la ciclodextrina, un compuesto producido a partir del almidón muy usado en alimentación y productos farmacéuticos, ya que aumenta la solubilidad debido a su exterior hidrofílico, es decir, que resulta soluble en agua. Sin embargo, en la cavidad interior, estas moléculas son hidrofóbicas, repelen el líquido, lo que les permite transportar el principio activo que se desee hasta el lugar de su actuación sin que se libere antes de tiempo o disminuyan sus propiedades. Además, protegen su contenido del oxígeno y de la radiación y lo liberan uniformemente en un tiempo prolongado.

Esto permite solucionar alguno de los problemas más frecuentes en quimioterapia relacionados con la biodisponibilidad de la medicación, es decir, con la efectividad en la localización de las células cancerígenas y en el mantenimiento de sus propiedades durante su acción. Según indican los expertos las investigaciones debían orientarse hacia la obtención de moléculas más permeables para permitir el transporte hasta su objetivo, mayor estabilidad en presencia de ciertas enzimas o distintos ambientes ácidos o básicos, mejor solubilidad del principio activo en el lugar de acción y no en células sanas y la liberación completa del fármaco.

Durante los trabajos, los investigadores han demostrado que la ciclodextrina es capaz de modificar el perfil de liberación del fármaco encapsulado y mantenerlo estable hasta 30 días, lo que confirma el aumento de la biodisponibilidad del paclitaxel y la reducción de sus efectos adversos, entre los que se encuentran la disminución de glóbulos blancos, caída del cabello o náuseas.

Las nanocápsulas se forman añadiendo un disolvente orgánico al principio activo que se quiere suministrar. Concretamente en estas investigaciones han usado metanol, etanol y acetona, sobre una solución acuosa de ciclodextrina para crear las partículas que contengan el paclitaxel. Al interaccionar entre sí a través de agitación se enlazan las moléculas que rodean el medicamento y, posteriormente, se elimina el agua y el disolvente orgánico. Este proceso, conocido como solvatación, ha obtenido mejores resultados con el etanol como disolvente, logrando nanopartículas de menor tamaño.

Las investigaciones se han desarrollado dentro del proyecto ‘Nanopartículas de ciclodextrina anfifílica dirigida y su evaluación in vitro e in vivo’ financiado por el Tubitak (Consejo de Investigación Científica y Tecnológica de Turquía).

Referencia:

Gamze Varan, Juan M. Benito, Carmen Ortiz Mellet y Erem Bilensoy. ‘Development of polycationic amphiphilic cyclodextrin nanoparticles for anticancer drug delivery’. Beilstein Journal of Nanotechnology. 2017

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