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A Modular Nanosystems Platform for Advanced Cancer Management: Nano-vehicles; Tumor Targeting and Penetration Agents; Molecular Imaging, Degradome based Therapy

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Nanotecnología aplicada al diagnóstico y tratamiento del cáncer

El cáncer es la segunda causa de muerte en la Unión Europea, a pesar de que recientemente se han realizado importantes avances. El desarrollo de terapias dirigidas más eficaces podría mejorar radicalmente el tratamiento de esta enfermedad.

Salud

El cáncer de páncreas es el que presenta mayor tasa de mortalidad al año, con un índice de supervivencia global a cinco años del 4 %. La mayoría de los tumores pancreáticos se diagnostican tarde, en la fase metastásica; y el 85 % de ellos, cuando se detectan, no son operables. Esto se debe en parte a la reducida precisión diagnóstica de las técnicas de imagen actuales. El objetivo del consorcio a cargo del proyecto financiado con fondos europeos SAVEME (A modular nanosystems platform for advanced cancer management: nano-vehicles; tumor targeting and penetration agents; molecular imaging, degradome based therapy) fue desarrollar una innovadora plataforma de nanosistemas para aplicaciones diagnósticas y terapéuticas. Utilizando un modelo de cáncer de páncreas, esta plataforma integró nanopartículas funcionalizadas avanzadas y compuestos activos según los requisitos de la aplicación. Se requiere un sistema de transporte eficaz para que los nanosistemas lleguen al tumor in vivo. Los científicos acoplaron nanopartículas con péptidos dirigidos a células tumorales y fracciones diseñadas en los biomarcadores neoplásicos nuevos como la galectina-1. Para el diagnóstico, las entidades asociadas desarrollaron una gran variedad de partículas portadoras nanométricas (NC) poliméricas genéricas de 25 a 150 nm. Estas partículas se funcionalizaron en la superficie según su aplicación. Los estudios de biodistribución demostraron que las NC pequeñas de menos de 100 nm se acumularon en los tumores de mejor forma que las de más de 100 nm. Con una de las partículas fue posible visualizar el tumor in vivo por tomografía de emisión de positrones con buen contraste durante las cuarenta y ocho horas posteriores a la administración. Los nanosistemas desarrollados para aplicaciones terapéuticas apuntan al uso de antibióticos o ácidos nucleicos como fármacos terapéuticos. Se conjugaron nanopartículas con anticuerpos inhibidores, se diseñaron antimetaloproteasas de matriz (MMP), y moléculas de ARN pequeño de interferencia (ARNpi) para inhibir el crecimiento y la invasión de células tumorales. Uno de los principales logros del proyecto fue desarrollar NC que puedan transportar los ARNpi hacia el interior de las células de forma muy eficiente y con baja toxicidad. Estas NC administraron el ARNpi de forma eficaz en las células de carcinoma pancreático humano in vitro, produciendo la inhibición de los genes de interés y la posterior muerte celular, o apoptosis. El efecto mayor se logró cuando se administró el ARNpi contra la quinasa 1 tipo polo (PLK-1). Gracias a otra estrategia terapéutica fue posible desarrollar anticuerpos contra MMP-7 y MMP-14, que retienen su eficacia en el bloqueo de la función in vitro tras el acoplamiento con las NC. Se publicó el folleto de SAVEME con el fin de difundir los resultados del proyecto. Los investigadores presentaron sus resultados en veintisiete publicaciones en revistas científicas. La investigación y el desarrollo realizados en el marco del proyecto SAVEME presentan muchísimas posibilidades de aplicación clínica en el diagnóstico y tratamiento del cáncer de páncreas. Además, facilitarán el seguimiento posterior al tratamiento y reducirán la necesidad de continuas biopsias.

Palabras clave

Cáncer de páncreas, plataforma de nanosistema modular, MMP, ARNpi, PLK-1

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