}

Nanomedicina como tratamento do cancro de mama

2019/12/01 Sarasola Maizkurrena, Aintzane - Farmazian graduatua | Salvador Martinez, Aiala - EHUko Farmazia Teknologiako irakaslea | Hernandez Martin, Rosa Maria - EHUko Farmazia Teknologiako katedraduna | Igartua Olaechea, Manoli - EHUko Farmazia Teknologiako irakasle titularra | Santos Vizcaino, Edorta - EHUko Farmazia Teknologiako irakaslea Iturria: Elhuyar aldizkaria

Cando falamos do tratamento futuro do cancro de mama debemos pensar en medicamentos personalizados. Co obxectivo de reducir a toxicidade e aumentar a eficacia das terapias actuais, o escenario contou coa presenza de aliados moi apreciados capaces de administrar o fármaco no lugar e a concentración necesarios. Non os juzgéis polo seu tamaño, xa que poden converterse en alternativas terapéuticas tan pequenas como prometedoras. Aquí van os nanomedientos!
Figura . Representacións de distintos tipos de nanopartículas: nanopartículas convencionais na liña superior e nanopartículas inorgánicas na liña inferior.<

O cancro de mama é a enfermidade que máis morte provoca nas mulleres. As terapias que se utilizan actualmente paira combater o cancro son principalmente a quimioterapia e a radioterapia [1, 2], e son técnicas altamente invasoras que provocan numerosos efectos indesexables [3]. A quimioterapia convencional afecta a todo o organismo, danando tanto as células cancerosas como as sas. Por iso, limítase a dose de quimioterapia ao tratarse dun tratamento moi tóxico. As nanopartículas poden ser recursos terapéuticos adecuados paira superar esta falta de especificidad da quimioterapia convencional [4].

Así, mediante nanopartículas, é posible liberar o fármaco contra o cancro no lugar de aplicación ou concentralo na tecido diana reducindo a toxicidade sistémica. Ademais, solucionan os problemas dalgúns fármacos como a baixa solubilidad ou a inestabilidade química. Ademais, mellórase a farmacocinética dos fármacos e redúcense as resistencias dos fármacos utilizados na quimioterapia [5]. Como consecuencia de todo iso, as nanotecnoloxías desenvolvidas paira o tratamento do cancro de mama conseguiron una maior eficacia e supervivencia en pacientes con cancro de mama e una redución dos efectos non desexados da quimioterapia.

Características e mecanismos de accionamiento das nanopartículas

As nanopartículas son partículas de moi pequeno tamaño (< 100 nm) que poden estar formadas por polímeros, lípidos, virus ou compostos organometálicos (Figura 1) [6].

Para que os medicamentos utilizados no tratamento do cancro de mama sexan plenamente efectivos é necesario ter en conta dous factores. Por unha banda, chegar ao tecido no que se atopa o tumor a maior dose posible de medicamentos, e por outro, que o medicamento que chega ao tecido afecte directamente ás células cancerosas. Ambas as accións poden producirse mediante enrutamientos pasivos ou activos por nanopartículas (Figura 2) [4].

Encaminamiento pasivo

O fármaco adminístrase de forma inactiva e ao chegar ao tecido tumoral se metaboliza, actívase e convértese nun fármaco moi tóxico [7, 8, 9]. O encaminamiento pasivo pódese realizar de tres formas:

a) Aumento da permeabilidade dos vasos sanguíneos e efecto de retención (EPR)

A medida que aumentan as células tumorales e os tecidos tumorales, aumenta a súa necesidade de osíxeno e nutrientes. Paira satisfacer estas necesidades de osíxeno e nutrientes créase un novo sistema de capilares sanguíneos que non se desenvolve completamente e que, por tanto, é máis permeable paira certas partículas de certo tamaño. É por iso que as nanopartículas adoitan acumularse en células tumorales, o que permite aumentar a dose de medicamento que influirá no interior das células cancerosas sen causar toxicidade en células sas [4, 8].

b) Microambiente tumoral

Esta estratexia considera a contorna do tumor. O fármaco adminístrase ao paciente conxugado (de forma inactiva) cunha molécula específica do tumor e, ao chegar ao mesmo, o contorno do tumor convérteo nunha sustancia activa [10].

c) Administración in situ

A aplicación directa do fármaco quimioterapéutico no tumor evita a toxicidade sistémica e permite reducir a dose do fármaco. Por exemplo, a administración de C mitomicina - dextrano conxugado no interior do tumor permitiu detectar una maior concentración do fármaco anticanal na zona do tumor e una diminución da toxicidade sistémica [8].

Figura . A. Tramitación pasiva. 1) Os nanogarrayantes chegan ao tumor aproveitando a permeabilidade do sistema sanguíneo que rodea ao tumor. 2) Influencia do tamaño no tecido tumoral sobre o efecto de retención. B. Enrutamiento activo. Os nanogarrayantes conxugados se sobreexpresan en células cancerígenas.

Enrutamiento activo

O propósito do enrutamiento activo consiste en interaccionar as nanopartículas conxugadas coa diana da área obxecto do tratamento, de forma que o tecido cancerígeno alcance una maior dose de fármaco (Figura 2).

As células cancerosas presentan características similares aos tecidos sans. Por iso, paira a separación destas células utilízanse ligantes específicos aos receptores que se sobreexpresan nas células cancerosas, xerando interaccións específicas. Algúns exemplos son a asociación de carbohidratos de lectina, receptores de ligantes e anticorpos de antígenos [8, 9, 11].

a) Orientación a carbohidratos

Uno dos exemplos máis importantes é o do carbohidrato de lectina. Os carbohidratos que se atopan na superficie das células tumorales non son como os das células normais. A lectina é capaz de recoñecer as glicoproteínas presentes na superficie celular e asocialas a elas. En consecuencia, algúns hidratos de carbono interactúan con lectinas, creando enlaces celulares específicos. As lectinas, por tanto, poden ser moléculas paira transferir o fármaco ás células ou tecidos aos que se dirixe. A través desta asociación de carbohidratos de lectina pódense desenvolver dúas nanopartículas diferentes. Por unha banda, as lectinas poden ir integradas en nanopartículas e interaccionan cos carbohidratos presentes na superficie das células obxectivo. É o que se coñece como condución directa de lectinas. Doutra banda, os hidratos de carbono están integrados en nanopartículas paira interactuar coas lectinas presentes nas células obxectivo. Isto é o que se denomina escalado inverso de lectinas [4].

b) Condución de receptores

O fármaco conxúgase cun transportador polimérico que se une ás células grazas a un ligante que leva na estrutura [12]. Un exemplo é o receptor de folatos. Cando un conxugado destinado aos folatos na superficie celular únese aos receptores de folatos, a membrana plasmática recolle este conxugado do receptor e o ligante formando un endosoma. O pH endosómico acidifícase e a medida que as lisozimas actívanse, o fármaco vaise liberando do conxugado e introdúcese no citoplasma. Mentres tanto, o receptor de folato liberado volve á membrana plasmática paira reiniciar o proceso [4].

d) Tramitación de anticorpos

Esta estratexia baséase na acción de anticorpos monoclonales paira orientar as nanopartículas cara ao tecido tumoral [12]. Exemplo diso son os inmunoliposomas. Os liposomas conxugados con anticorpos forman un enlace específico co antígeno superficial das células diana, mediante o cal o fármaco anticanceríxeno chega ao tecido tumoral (Figura 2) [13].

Reflexións finais

Á vista destas posibilidades, pódese prever a eficacia destes nanomedicina. Con todo, son poucos os nanomedicina postos no mercado e aínda moitos dos existentes paira a súa comercialización atópanse en ensaios clínicos ou en fases preclínicas. A pesar de que isto supón moito tempo e moito financiamento, os beneficios que poden reportar as nanopartículas fan necesario ter en conta a súa importancia. Por iso, será necesario realizar máis investigacións e desenvolver novas nanopartículas, xa que ademais de dar grandes avances na tecnoloxía farmacéutica e na saúde, poden reportar un enorme beneficio á sociedade.

Bibliografía

1. Weigelt, B., Geyer, F. C. & Reis-Filho, J. S. (2010). Histological types of breast cancer: how special are they?. Molecular oncology, 4(3), 192-208.
2. Akram, M., Iqbal, M., Daniyal, M., & Khan, A. U. (2017). Awareness and current knowledge of breast cancer. Biological research, 50(1), 33.
3. Miller, K. D. Siegel, R. L. Lin, C. C. Mariotto, A. B. Kramer, J. L. Rowland, J. H., Stein, K. D. Alteri, R., & Jemal, A. (2016). Cancro treatment and survivorship statistics, 2016. CA: a cancer journal for clinicians, 66(4), 271-289.
4º Cho, K., Wang, X. U., Nie, S., & Shin, D. M. (2008). Therapeutic nanoparticles for drug delivery in cancer. Clinical cancer research, 14(1), 1310-1316.
5. Tang, X., Loc, W. S., Dong, C., Matters, G. L. Butler, P. J. Kester, M., Meyers, C., Jiang, E., & Adair, J. H. (2017). The use of nanoparticulates to treat breast cancer. Nanomedicine, 12(19), 2367-2388.
6º Sanna, V., Pa, N., & Sechi, M. (2014). Target therapy using nanotechnology: focus on cancer. International journal of nanomedicine, 9, 467.
7. Wang, L. (2017). Diagnosis of breast cancer. Sensors, 17(7), 1572.
8º. Sharma, A., Jain, N., & Redes, R. (2013). Nanocarriers for diagnosis and target of breast cancer. BioMed research international, Volume 2013.
9. Sinha, R., Kim, G. J. Nie, S., & Shin, D. M. (2006). Nanotechnology in cancer therapeutics: bioconjugated nanoparticles for drug delivery. Molecular cancer therapeutics, 5(8), 1909-1917.
10. Mansour, A. M. Drevs, J., Esser, N., Hamada, F. M. Badary, Ou. A. Unger, C., Fichtner, I., & Kratz, F. (2003). A new approach for the treatment of malignant melanoma: enhanced antitumor efficacy of an albumin-binding doxsolares icin prodrug that is cleaved by matrix metalloproteinase. Cancer research, 63(14), 4062-4066.
11. Revia, R. A. & Zhang, M. (2016). Magnetite nanoparticles for cancer diagnosis, treatment, and treatment monitoring: recent advances. Materials Today, 19(3), 157-168.
12. Kirpotin, D. B. Drummond, D. C. Shao, E., Shalaby, M. R. Hong, K., Nielsen, U. B. Marks, J. D. Benz, C. C. & Park, J. W. (2006). Antibody target of long-circulating lipidic nanoparticles does not increase tumor localization but does increase internalization in animal models. Cancer research, 66(13) 6732-6740.
13. Maruyama, K., Ishida, Ou., Takizawa, T., & Moribe, K. (1999). Possibility of active target to tumor tissues with liposomes. Advanced drug delivery reviews, 40(1-2), 89-102.

Gai honi buruzko eduki gehiago

Elhuyarrek garatutako teknologia