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Los imanes capturan células cancerosas
Las nanopartículas magnéticas recubiertas con una molécula de orientación especializada pudieron adherirse a las células cancerosas en ratones y arrastrarlas fuera del cuerpo. Los resultados se describen en un estudio publicado en línea este mes en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense . Los autores del estudio, investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia, esperan que la nueva técnica algún día proporcione una forma de evaluar, y potencialmente incluso tratar, el cáncer de ovario metastásico.
Buscar y destruir : Las nanopartículas magnéticas (arriba, rojas) recubiertas con péptidos dirigidos al cáncer pueden buscar y adherirse a las células cancerosas como la que se muestra arriba. Los péptidos fueron diseñados para unirse a una molécula que se encuentra en la superficie de las células de cáncer de ovario. Los investigadores esperan usar las nanopartículas para filtrar las células cancerosas del líquido abdominal de pacientes con cáncer de ovario, quizás previniendo la metástasis.
Es un enfoque bastante novedoso, utilizar partículas magnéticas in vivo para intentar secuestrar células cancerosas, dice Michael King , profesor asociado de ingeniería biomédica en la Universidad de Cornell, que no participó en el estudio.
Con el cáncer de ovario, la metástasis ocurre cuando las células se desprenden del tumor primario y flotan libremente en la cavidad abdominal. Si los investigadores pudieran usar las nanopartículas magnéticas para atrapar las células cancerosas a la deriva y sacarlas del líquido abdominal, podrían predecir y quizás prevenir la metástasis. Aunque las nanopartículas se probaron dentro de los cuerpos de ratones, los autores imaginan un dispositivo externo que eliminaría el líquido abdominal de un paciente, filtraría magnéticamente las células cancerosas y luego devolvería el líquido al cuerpo. Después de la cirugía para extirpar el tumor primario, el paciente se sometería al tratamiento para eliminar las células cancerosas rezagadas. Los investigadores están desarrollando actualmente un filtro de este tipo y lo están probando en el líquido abdominal de pacientes humanos con cáncer.
Es posible que las partículas nunca tengan que entrar en el cuerpo del paciente, dice John McDonald , directora científica del Instituto de Cáncer de Ovario de Georgia Tech y autora principal del artículo. Eso sería preferible, porque entonces no tiene que preocuparse por ninguna toxicidad potencial.
Las partículas, que tienen solo 10 nanómetros o menos de diámetro, tienen magnetita con picos de cobalto en su núcleo. La mayoría de las veces no son magnéticos, pero cuando hay un imán, se sienten fuertemente atraídos por él. En la superficie de las partículas hay un péptido, una pequeña molécula parecida a una proteína, diseñada para adherirse a un marcador que sobresale de la mayoría de las células de cáncer de ovario.
Para probar la nueva tecnología, los investigadores inyectaron primero células cancerosas y luego nanopartículas magnéticas en las cavidades abdominales de los ratones. Las células cancerosas se marcaron con un marcador fluorescente verde y las nanopartículas con uno rojo. Cuando el equipo acercó un imán cerca del vientre de cada ratón, apareció un área concentrada de brillo verde y rojo justo debajo de la piel, lo que indica que las nanopartículas se habían adherido a las células cancerosas y las arrastraron hacia el imán.
Si bien este experimento mostró que las nanopartículas podrían atrapar al menos algunas células cancerosas dentro del cuerpo, aún no está claro qué proporción de células cancerosas se capturaron y eliminaron. Se planean pruebas para determinar esa proporción.
King de Cornell sospecha que la tecnología puede ser más adecuada para diagnosticar, en lugar de tratar, metástasis. Creo que esta tecnología tiene mucho más potencial para el diagnóstico y la detección de células cancerosas, dice. No estoy completamente convencido de que pueda usarse para filtrar de manera significativa las células cancerosas como terapia.
Una tecnología similar que utiliza perlas recubiertas de anticuerpos para separar las células cancerosas ya ha demostrado su eficacia in vitro, pero los autores del nuevo estudio creen que es menos probable que las nanopartículas magnéticas provoquen una respuesta inmunitaria no deseada y, por lo tanto, son más adecuadas para su uso dentro de la cuerpo. Y debido a que parecen unirse con más fuerza que los anticuerpos a sus objetivos, dice McDonald, pueden ser más capaces de extraer las células cancerosas.
Lo ideal sería intentar conseguirlo todo, pero dudo que eso suceda, dice McDonald. Pero creemos que podríamos reducir significativamente el número y así disminuir la probabilidad de metástasis.
Por ahora, el tratamiento parece especialmente adecuado para el cáncer de ovario; la mayoría de los otros tumores metastatizan a través de células que flotan en el torrente sanguíneo en lugar de hacerlo en el líquido abdominal. Pero eventualmente, el equipo espera adaptar las partículas para su uso en sangre, quizás extendiendo su uso no solo a otros tipos de cáncer, sino también a enfermedades virales como el VIH. Para hacerlo, dicen los investigadores, necesitarán desarrollar moléculas dirigidas altamente específicas para cada enfermedad a fin de garantizar que se conserven las células sanguíneas sanas.
Para probar la viabilidad de usar las nanopartículas en el torrente sanguíneo, Ken Scarberry, un estudiante graduado de Georgia Tech y coautor del estudio, informa haberlas observado en acción en un sistema circulatorio artificial que pasó bajo un microscopio fluorescente. Cuando se colocó un imán cerca de la lente del microscopio, se pudo ver que todas las células se secuestraron inmediatamente a un lado y no se movieron mientras el líquido continuaba fluyendo, dice Scarberry. Esta tecnología tiene tantas posibilidades. En este momento, creo que solo estamos rascando la superficie con eso.