Un equipo de químicos del MIT ha desarrollado una innovadora técnica que utiliza partículas diminutas con forma de cepillo para administrar una amplia gama de medicamentos de quimioterapia directamente a las células tumorales. Este avance podría transformar la forma en que se trata el cáncer, al reducir los efectos secundarios asociados a los tratamientos convencionales.
Cada una de estas partículas está equipada con un anticuerpo que dirige su acción hacia un proteína específica del tumor. Este anticuerpo se encuentra unido a cadenas poliméricas en forma de cepillo que transportan decenas o incluso cientos de moléculas de fármacos, lo cual representa una carga mucho mayor en comparación con los conjugados anticuerpo-fármaco existentes.
En modelos murinos de cáncer de mama y ovario, los investigadores han observado que el tratamiento con estas partículas conjugadas puede eliminar la mayoría de los tumores. En el futuro, se espera que estas partículas puedan modificarse para dirigirse a otros tipos de cáncer mediante la incorporación de diferentes anticuerpos.
Innovación en la entrega de medicamentos
La tecnología detrás de estos conjugados anticuerpo-bottlebrush (ABC) permite una personalización sin precedentes en la administración de fármacos. Según Jeremiah Johnson, profesor de química en el MIT y autor principal del estudio publicado en Nature Biotechnology, “estamos entusiasmados por el potencial que ofrece esta tecnología para abrir nuevas posibilidades en combinaciones y cargas terapéuticas, lo que podría resultar en tratamientos más efectivos para los pacientes con cáncer”.
Los conjugados anticuerpo-fármaco (ADCs) son una clase prometedora de tratamientos oncológicos, compuestos por un anticuerpo dirigido contra el cáncer unido a un fármaco quimioterapéutico. Hasta ahora, al menos 15 ADCs han sido aprobados por la FDA para tratar diversos tipos de cáncer. Sin embargo, uno de los inconvenientes es que solo unos pocos fármacos pueden ser acoplados a cada anticuerpo, limitando su uso a medicamentos muy potentes.
Para ampliar el rango de medicamentos disponibles, Johnson y su equipo decidieron adaptar las partículas en forma de cepillo que habían creado anteriormente. Estas partículas tienen un esqueleto polimérico al que se unen decenas o cientos de moléculas inactivas llamadas “prodrugs”, las cuales se activan dentro del cuerpo. Esta estructura permite entregar una variedad más amplia de medicamentos y diseñar combinaciones específicas.
Eficacia comprobada en modelos preclínicos
Los investigadores desarrollaron ABCs que transportan varios tipos diferentes de fármacos: inhibidores del microtúbulo como MMAE y paclitaxel, así como agentes dañinos para el ADN como doxorubicina y SN-38. También diseñaron ABCs con un tipo experimental conocido como PROTAC, capaz de degradar selectivamente proteínas causantes de enfermedades dentro de las células.
Cada partícula estaba vinculada a un anticuerpo dirigido ya sea contra HER2 —una proteína sobreexpresada frecuentemente en el cáncer mamario— o MUC1, presente comúnmente en cánceres ováricos y pulmonares.
Las pruebas realizadas mostraron que estos ABCs eran capaces de erradicar tumores en modelos murinos con notable eficacia. Este enfoque demostró ser significativamente más efectivo que la administración convencional del mismo prodrug sin estar conjugado a un anticuerpo específico.
Perspectivas futuras y desarrollo continuo
El equipo planea experimentar con combinaciones adicionales de fármacos que actúan mediante diferentes mecanismos para mejorar aún más su eficacia general. Entre las opciones se incluyen fármacos inmunoterapéuticos como activadores STING.
Además, están explorando la posibilidad de incorporar distintos anticuerpos dirigidos a otras proteínas tumorales ampliamente expresadas. Más de 100 anticuerpos han sido aprobados para tratar diversas enfermedades, lo que abre un amplio espectro para desarrollar terapias dirigidas personalizadas.
Este trabajo ha sido financiado parcialmente por los Institutos Nacionales de Salud, el Centro Ludwig del MIT y el Programa Frontier Research del Instituto Koch.
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