¿Podrían los nanomedicamentos ser la respuesta para tratar el cáncer cerebral?

Aunque el tratamiento del cáncer ha avanzado mucho en los últimos años, el pronóstico para los pacientes con cáncer cerebral sigue siendo malo. Para la forma más prevalente y agresiva, el glioblastoma, actualmente no existe un tratamiento curativo disponible.

Uno de los principales desafíos para tratar los cánceres de cerebro es la incapacidad de los medicamentos para penetrar la barrera hematoencefálica (BBB) ​​de manera efectiva. Esta barrera membranosa semipermeable juega un papel clave en el control de lo que pasa de la sangre al cerebro. Si bien esto tiene beneficios cuando se trata de toxinas y patógenos, presenta un obstáculo importante cuando se trata de la administración de fármacos.

Una observación interesante es que la BBB se vuelve «permeable» en los cánceres cerebrales y, a medida que la enfermedad avanza, las uniones normalmente estrechas entre las células comienzan a expandirse, lo que permite que partículas más grandes y previamente excluidas crucen esta barrera. Esto presenta una ventana de oportunidad potencial para la administración de fármacos.

Administración de fármacos a nanoescala

Muchos grupos están explorando el uso de partículas de tamaño nanométrico como vehículos de administración de fármacos a través de la BBB con fugas. Sin embargo, los investigadores no solo deben asegurarse de que el medicamento atraviese la BBB, sino también de que penetre a lo ancho del tejido tumoral.

La adopción y acumulación de nanomedicinas depende no solo de su tamaño, sino también de su composición, forma, rigidez y arquitectura. Pero uno de los beneficios clave del uso de nanopartículas es la flexibilidad en su diseño: vienen en una gran cantidad de formas, tamaños y formulaciones químicas. Esto significa que se pueden ajustar para mejorar la eficacia terapéutica.

La caracterización y la evaluación preclínica de los nanomedicamentos dirigidos contra el cáncer de cerebro se pueden ensayar utilizando modelos complejos de transmembrana in vitro para simular la BBB, ensayos celulares o, más comúnmente, modelos in vivo con ratones con tumores ortotópicos (administrados intracranealmente directamente en el cerebro) o subcutáneos. Sin embargo, estos modelos son, en el mejor de los casos, solo sustitutos que no pueden proporcionar información concluyente sobre la fuga del tumor debido al hecho de que se configuran en cultivo en el laboratorio (se extraen del cerebro) o su implantación no natural perturba la BHE.

Una solución es utilizar modelos modificados genéticamente que desarrollen tumores sin la implantación de xenoinjertos. Estos modelos de glioblastoma espontáneo pueden ayudar a comprender mejor la interacción entre las propiedades de la nanomedicina y la fidelidad de BBB en los cánceres cerebrales. También pueden proporcionar respuestas más concluyentes a preguntas relacionadas con la fisiopatología, como la influencia de la permeabilidad del tumor.

Comprensión de la aceptación de los nanomedicamentos en las diferentes etapas del cáncer de cerebro 

En un estudio reciente, un equipo de investigadores del Centro de Imagenología Avanzada de la Universidad de Queensland, en Australia, utilizó un modelo de glioblastoma derivado endógenamente y espontáneo para evaluar cómo las propiedades de los nanomedicamentos diseñados a medida afectaban la captación y la retención en el tejido cerebral. El equipo utilizó varias técnicas preclínicas de imágenes in vivo para explorar la aceptación de estos nanomedicamentos en diferentes etapas del cáncer de cerebro.

Recientemente hablamos con tres de los autores del estudio, el profesor Kris Thurecht, el Dr. Zachary H. Houston y el Dr. Nick Fletcher, sobre la lógica detrás de su enfoque científico y cómo los hallazgos de su investigación podrían ayudar a aumentar la eficacia de la nanomedicina potencial que se está desarrollando. desarrollado para pacientes con tumores cerebrales. Entre sus hallazgos clave, observaron cómo la acumulación de nanomedicamentos en el tejido del tumor cerebral se correlaciona mejor con la  fuga de la BHE que con el volumen  real del tumor. . Su modelo de tumor espontáneo también mostró claramente cómo los nanomedicamentos más pequeños cruzan la BBB de manera más efectiva y se acumulan en los tumores en etapas más tempranas de la enfermedad en comparación con los análogos más grandes que dependían del tiempo adicional en el curso de la enfermedad para mejorar naturalmente la permeabilidad de la BHE.

Al evaluar la retención de estos nanomedicamentos y establecer una relación entre la estructura, la acumulación de tejido y la fuga de BBB, su trabajo avanza en la capacidad del campo para informar y aprovechar el momento óptimo de administración de nanomedicina a medida que ingresan más terapias en un entorno clínico.

La entrevista completa ya está disponible para descargar.

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