Compuestas de óxido de hierro y mejoradas con cobalto (un proceso llamado dopaje para cambiar las propiedades del material), estas nanopartículas exhiben una eficiencia de calentamiento excepcional bajo la influencia de un campo magnético alterno.
Cuando estas partículas se acumulan en el tejido canceroso después de ser inyectadas por vía intravenosa, pueden elevar rápidamente la temperatura y debilitar o destruir las células cancerosas.
El estudio del modelo de ratón, publicado en Advanced Functional Materials, es parte de una investigación en nanomedicina en curso realizada por científicos de la Facultad de Farmacia de OSU.
Las nanopartículas son sustancias tan pequeñas como una milmillonésima parte de un metro que tienen propiedades especiales debido a su pequeño tamaño y su alta relación superficie-volumen.
Las nanopartículas magnéticas han mostrado potencial anticancerígeno durante años, dicen los científicos, pero actualmente la hipertermia magnética normalmente sólo puede usarse en pacientes a cuyos tumores se puede acceder a través de una aguja hipodérmica, es decir, si las partículas se pueden inyectar directamente en el cáncer.
"Actualmente, las temperaturas terapéuticas necesarias para las nanopartículas magnéticas (por encima de 44 grados centígrados) sólo pueden alcanzarse mediante inyección directa", afirma el profesor de farmacia Oleh Taratula. "Y la eficiencia de calentamiento de estas nanopartículas es sólo moderada, lo que significa que es necesario mantener una mayor concentración de nanopartículas en el tumor (más alta que la que normalmente se logra con la administración sistémica) para generar suficiente calor".
Taratula y sus colegas de la Universidad Estatal de Oregón, la Universidad de Salud y Ciencias de Oregón y el Instituto Indio de Tecnología Mandi utilizaron un novedoso método de descomposición térmica, al que denominaron proceso de dos pasos de siembra y crecimiento, para crear nanopartículas de óxido de hierro dopadas con cobalto en forma de bipirámide cúbica. Su artículo es el primer informe sobre este tipo de nanopartículas con una forma específica.
"Estas nanopartículas exhiben una asombrosa capacidad para calentarse rápidamente, alcanzando 3,73 grados Celsius por segundo bajo un campo magnético alterno", dijo Prem Singh, investigador postdoctoral de la Facultad de Farmacia. "Esto es el doble del rendimiento de calentamiento de nuestras nanopartículas de óxido de hierro dopadas con cobalto publicadas anteriormente".
Esto significa que las pacientes con cáncer de ovario pueden recibir una inyección intravenosa y sus tumores dejarán de crecer después de un tratamiento con campo magnético no invasivo de 30 minutos. Los investigadores observaron que los tratamientos breves pueden mejorar la comodidad y el cumplimiento del paciente.
Los péptidos dirigidos al cáncer ayudan a que las nanopartículas se acumulen en los tumores y, debido a que la eficiencia de calentamiento de las partículas es tan alta, se puede lograr la concentración necesaria de nanopartículas sin dosis altas, lo que limita la toxicidad y los efectos secundarios.
Olena Taratula, profesora asociada de farmacia en la Universidad Estatal de Oregón, dijo: "Esta es la primera vez que se ha demostrado que las nanopartículas inyectadas sistémicamente calientan los tumores a más de 50°C, superando significativamente el umbral terapéutico de 44°C para un tratamiento eficaz en dosis clínicamente relevantes. Ahora, la hipertermia magnética tiene una gama muy amplia de aplicaciones y puede extenderse a una variedad de tumores difíciles de alcanzar, haciendo que el tratamiento sea más flexible y amplio".
Compilado de /ScitechDaily