Imaginología de la administración de fármacos a través de la barrera hematoencefálica
Como prerrequisito para el buen tratamiento del cáncer cerebral es necesario administrar compuestos que penetren la BH sin lesionar los tejidos. Las estructuras lipídicas (tecnología Cerense™) permiten administrar pequeñas moléculas al cerebro de forma eficaz. No obstante, son necesarios modelos con animales y métodos de imaginología precisos para evaluar de forma no invasiva la eficiencia de la administración de fármacos. El objetivo del proyecto financiado por la Unión Europea ONCONANOBBB (Development and evaluation of a quantitative imaging technique for assessment of nanoparticle drug delivery across the blood-brain barrier: Applications for brain cancer therapeutics) es desarrollar y estudiar técnicas de imaginología que cuantifican la administración de nanopartículas de fármacos a través de la barrera hematoencefálica. El proyecto de cuatro años de duración se dedicó al diseño, síntesis y caracterización de diferentes nanopartículas para la administración de fármacos in vivo e in vitro a través de la BH. Otro objetivo fue la investigación de un mecanismo de acción utilizando técnicas de imaginología de alta resolución. Esto incluye marcar nanopartículas con radionúclidos sin modificar sus propiedades biológicas y estableciendo sus características farmacocinéticas in vivo. Por último, se evaluó la respuesta de modelos in vivo de cáncer cerebral a la quimioterapia con y sin tecnología Cerense™. Para las primeras imágenes in vivo ONCONANOBBB utilizó modelos con ratones. Al mejorar los sistemas de imágenes puntiformes existentes fue posible obtener imágenes submilimétricas del cerebro. El sistema se optimizó para la obtención de imágenes del organismo al completo e imágenes anatómicas por rayos X. Los científicos formularon dos tipos diferentes de nanopartículas liposómicas, funcionalizadas con diferentes agentes quelantes para el marcado radioactivo. Los miembros del consorcio compraron distintos métodos de radiomarcado in vitro, ex vivo e in vivo, con la intención de comparar el grado de biodistribución y las imágenes resultantes. En el caso de los productos nuevos, la imaginología in vivo de las nanopartículas radiomarcadas en ratones normales reveló gran acumulación en el bazo y en el hígado e importante circulación en sangre. Comparativamente, los ratones con inmunodeficiencia combinada severa (SCID) portadores de tumores (U87MG) acumularon nanopartículas en el tumor. Para los estudios in vivo se utilizaron muchos menos animales que en los estudios ex vivo convencionales, lo que muestra el valor añadido de las herramientas de obtención de imágenes. Al final del segundo año del proyecto, se estudiaron nuevos lípidos funcionalizados con glucosa para formular liposomas con mejores propiedades en lo que respecta a la BH. Esta nueva tecnología de administración selectiva de fármacos podría reducir la exposición sistémica del agente quimioterapéutico y reducir la toxicidad específica e inespecífica gracias a la mejora de la absorción de los fármacos en el sitio de interés. El uso de las herramientas de imágenes in vivo ofreció un modo no invasivo de obtener información sobre la biodistribución espaciotemporal de nanopartículas nuevas. Es más, se creó una alternativa eficaz en comparación con las biodistribuciones ex vivo, la cual puede trasladarse al entorno clínico.
Palabras clave
Barrera hematoencefálica, cáncer encefálico, ONCONANOBBB, nanopartícula, liposoma