Células madre cancerígenas destruidas por nanopartículas cargadas de fármacos

Un equipo de científicos ha desarrollado nanopartículas que transportan drogas y que pueden encontrar y destruir células madre cancerosas, un pequeño grupo de células raras que pueden esconderse en los tejidos y hacer que el cáncer regrese años después de que los tumores han sido tratados.
Los investigadores pueden usar nanopartículas cargadas de fármacos para atacar directamente las células madre del cáncer.

En un artículo publicado en la revista Terapia del Cáncer Molecular, investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign explican cómo desarrollaron nanopartículas que pueden buscar y adherirse a una proteína llamada CD44, que se encuentra solo en la superficie de las células madre del cáncer.

Los investigadores cargaron las nanopartículas con un fármaco que, desactivando ciertos genes en las células madre del cáncer, incapacitó su "raíz" para que ya no pudieran convertirse en nuevas células cancerosas. El medicamento, llamado niclosamida, es un medicamento recetado común que se usa en todo el mundo para tratar la infección de la tenia.

"Hasta donde sabemos," dice el investigador principal Dipanjan Pan, profesor de bioingeniería, "esta es la primera demostración de la administración de una terapia dirigida al cáncer de células madre con una nanopartícula".

Células madre del cáncer y 'stemness'

Las células madre son un grupo notable de células indiferenciadas que son capaces de especializarse en otros tipos de células. Son diferentes de otras celdas en cuanto a que pueden renovarse dividiéndose, incluso si han estado inactivas por un tiempo prolongado.

Las células madre de cáncer también son células madre que pueden reabastecerse a través de la división y diferenciarse en otros tipos de células, excepto que, en su caso, producen células que forman tumores.

Como se han encontrado en varios tipos de tumores cancerosos en pacientes, los investigadores se han interesado cada vez más en ellos como objetivos para nuevos tratamientos contra el cáncer.

Stemness es la característica única de las células madre que les permite reponerse a través de la división, convertirse en tipos de células diferenciadas e interactuar con su entorno de forma que les permite permanecer latentes o progresar hasta convertirse en cáncer.

Debido a la severidad, "solo se necesitan una o dos" células madre cancerosas para esconderse en el tejido y "sembrar un nuevo tumor", incluso mucho después del tratamiento del tumor original.

Para reducir enormemente, o incluso eliminar, la posibilidad de que el cáncer regrese, los científicos y médicos no solo tienen que encontrar estas células raras, sino también tratarlas, explica el Prof. Pan.

Nanotecnología 'funciona a escala de biología'

La nanotecnología está demostrando ser una herramienta muy útil en medicina porque funciona a la escala en la que "ocurre gran parte de la biología".

Proporciona herramientas que son un millón de veces más pequeñas que una hormiga y puede manipular materiales al mismo nivel que la maquinaria de las células e incluso de su ADN. Como ejemplo, el diámetro de una hebra de ADN es aproximadamente de 2 nanómetros.

Un grupo de genes llamados "transductor de señal y activador de la transcripción" o genes STAT codifican un grupo de proteínas celulares que, al recibir ciertas señales, pueden ingresar al núcleo de la célula.

Las 'nanopartículas autorreguladoras' pueden fabricarse lo suficientemente calientes como para matar el cáncerObtenga información sobre un nuevo tipo de nanopartícula que podría ayudar a superar un obstáculo importante en el uso de la hipertermia para el tratamiento del cáncer.Lee ahora

Una vez dentro del núcleo de la célula, las proteínas STAT se unen a ciertas partes de su ADN, donde se activan y desactivan otros genes.

STAT3 es un miembro particular de la familia de genes STAT que desempeña un papel en muchos procesos celulares, incluido el crecimiento celular, la división, el movimiento y la autodestrucción o la apoptosis.

Las nanopartículas de drogas se dirigen a las células madre del cáncer

En su documento de trabajo, el Prof. Pan y sus colegas explican que los investigadores del cáncer están interesados ??en STAT3 como objetivo para nuevos tratamientos. También señalan que hay evidencia de que las proteínas STAT también se han relacionado con células madre de cáncer de mama.

Continúan explicando cómo desarrollaron y probaron una nueva forma de "atacar selectivamente" las células madre del cáncer en los tumores tratados y desactivar ciertos genes que están "aguas abajo" de STAT3 para desactivar su raíz.

El sistema de administración dirigida consistía en una nanopartícula cargada de niclosamida que se centraba en una proteína llamada CD44 que se encuentra de forma única en la superficie de las células madre del cáncer de mama.

Después de realizar algunos experimentos en células cultivadas y también en ratones vivos, el equipo descubrió que las nanopartículas que contienen drogas desactivaron STAT3, hicieron que las células madre cancerosas pierdan su raíz y redujeron significativamente su capacidad de hacer que el cáncer regrese y aparezca en otras partes de el cuerpo - un proceso llamado metástasis.

También encontraron que el crecimiento de las células cancerígenas se reducía, tanto en los cultivos como en los ratones.

El equipo espera que su enfoque novedoso sea accesible y económico ya que utiliza nanopartículas que son fáciles de fabricar junto con un medicamento ya aprobado.

"Usamos a propósito un fármaco extremadamente barato. Es genérico y podemos producirlo en gran escala a gran escala. Las nanopartículas son un polímero que podemos fabricar a gran escala: es muy definido y consistente, por lo que sabemos exactamente lo que somos El resto del proceso es solo autoensamblarse ".

Prof. Dipanjan Pan