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Nanopartículas extracalientes para la terapia contra el cáncer

Conn Hastings |

Investigadores de la Universidad Estatal de Oregón crearon un nuevo tipo de nanopartícula magnética hipertérmica cuyo objetivo es ayudar a destruir tumores mediante calentamiento localizado bajo un campo magnético alterno. Las iteraciones anteriores de tales tecnologías podían calentarse hasta aproximadamente 44 grados Celsius (111 F), lo que solo era efectivo en tumores de fácil acceso a los que se puede llegar con una aguja hipodérmica, lo que permite al médico inyectar una gran cantidad de nanopartículas directamente. en el tumor. Para los tumores de difícil acceso, se requiere la administración intravenosa de las nanopartículas, pero esto generalmente solo da como resultado que una pequeña cantidad de partículas llegue al tumor, lo que significa que su potencial de calentamiento generalmente no es suficiente para causar un daño suficiente. Estas últimas partículas son muy eficientes para calentar, alcanzan temperaturas de hasta 50 grados Celsius (122 F) y hacen que la aplicación sistémica de tales terapias sea una perspectiva más factible.

Administrar nanopartículas magnéticas a un tumor y luego calentarlas de forma mínimamente invasiva utilizando un campo magnético alterno externo, con la esperanza de destruir el tumor, es un enfoque elegante para el tratamiento del cáncer. De hecho, los investigadores han estado experimentando con este enfoque durante varios años (véanse los flashbacks a continuación). Sin embargo, el problema de esta técnica radica en la baja eficiencia de calentamiento de las partículas, ya que las partículas magnéticas convencionales alcanzan temperaturas de 44 C en las proximidades de un tumor. Aunque es sólo unos pocos grados más que la temperatura corporal, es suficiente para dañar y matar las células tumorales, siempre que haya suficientes partículas presentes dentro y alrededor del sitio del tumor.

Este último punto es clave, porque hacer que las partículas entren en el tumor puede ser un desafío. Para tumores más superficiales y de fácil acceso, un médico puede simplemente inyectar una gran dosis de partículas directamente en el núcleo del tumor. Sin embargo, para los tumores menos accesibles esto no es posible, por lo que se requiere la administración intravenosa, lo que significa que las partículas deben recorrer su propio camino a través de la circulación y llegar al tumor.

"Con las nanopartículas magnéticas disponibles actualmente, las temperaturas terapéuticas requeridas (por encima de 44 grados Celsius) sólo pueden alcanzarse mediante inyección directa en el tumor", dijo Oleh Taratula, uno de los principales desarrolladores de las nuevas nanopartículas. “Las nanopartículas tienen sólo una eficiencia de calentamiento moderada, lo que significa que se necesita una alta concentración de ellas en el tumor para generar suficiente calor. Y numerosos estudios han demostrado que sólo un pequeño porcentaje de las nanopartículas inyectadas sistémicamente se acumulan en los tumores, lo que convierte en un desafío conseguir esa alta concentración”.

Para hacer más factible la administración sistémica, estos investigadores crearon nanopartículas magnéticas que pueden alcanzar hasta 50 grados C en el entorno del tumor. Las partículas se denominan partículas núcleo-capa, ya que su núcleo y una capa exterior están formados por diferentes constituyentes. Específicamente, las partículas tienen un núcleo de magnetita (Fe 3 O 4 ) y una capa de maghemita (γ-Fe 2 O 3 ), lo que les confiere una eficiencia de calentamiento superior.

"Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que se ha demostrado que las nanopartículas magnéticas inyectadas por vía intravenosa en una dosis clínicamente recomendada son capaces de aumentar la temperatura del tejido canceroso por encima de los 44 grados Celsius", dijo Taratula. “Y también demostramos que nuestro nuevo método podría usarse para la síntesis de varias nanopartículas núcleo-cubierta. Podría servir como base para el desarrollo de nuevas nanopartículas con alto rendimiento de calentamiento, avanzando aún más en la hipertermia magnética sistémica para el tratamiento del cáncer”.

Estudio en la revista Small Methods : un método avanzado de descomposición térmica para producir nanopartículas magnéticas con una eficiencia de calentamiento ultraalta para la hipertermia magnética sistémica

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Vía: Universidad Estatal de Oregón

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