Una bomba de iones para administrar agentes de quimioterapia al cerebro
Una bomba de iones puede administrar citostáticos con mayor precisión en el cerebro, lo que produce efectos adversos menos graves en la quimioterapia. Crédito: Thor Balkhed
A pesar de la cirugía y el tratamiento posterior con quimioterapia y radiación, la mayoría de los pacientes experimentan recurrencia de tumores cerebrales malignos. Investigadores de la Universidad de Linkping, Suecia, y la Universidad Médica de Graz, Austria, han demostrado en células en cultivo que una bomba de iones puede administrar medicamentos con mayor precisión, lo que resulta en efectos adversos menos graves en la quimioterapia. Los resultados han sido publicados en Advanced Materials Technologies.
«Esta es la primera vez que se prueba una bomba de iones como posible método para tratar tumores cerebrales malignos. Usamos células cancerosas en el laboratorio y los resultados son extremadamente prometedores. Sin embargo, probablemente tomará de cinco a diez años antes de que veamos esta nueva tecnología utilizada en tratamientos para tumores cerebrales», dice Daniel Simon, profesor asociado del Laboratorio de Electrónica Orgánica del Departamento de Ciencia y Tecnología de la Universidad de Linkping.
Los científicos han utilizado células de glioblastoma, que es el tipo de cáncer más común y más agresivo que puede surgir en el cerebro. Cuando se extirpa quirúrgicamente un tumor cerebral, a menudo quedan pequeñas partes del tumor incrustadas entre las células cerebrales. Incluso la cirugía de alta precisión no puede eliminar estas células sin dañar el tejido cerebral sano circundante. Esto significa que la radioterapia y la quimioterapia se usan para detener la recurrencia del tumor.
En Suecia, hay alrededor de 30 citostáticos disponibles para tratar diferentes tipos de cáncer. Estos agentes de quimioterapia se administran con mayor frecuencia por vía intravenosa o en tabletas. Pero para llegar al cerebro, primero deben propagarse a través del sistema circulatorio y luego atravesar la barrera hematoencefálica. Las paredes de los pequeños vasos sanguíneos del cerebro son mucho menos permeables que los vasos sanguíneos del resto del cuerpo y pueden evitar que muchas sustancias de la sangre entren en el cerebro. Por lo tanto, solo unos pocos medicamentos que funcionan contra el cáncer pueden pasar.
Los científicos de la Universidad de Linkping y de la Universidad Médica de Graz han desarrollado ahora un método en el que se puede usar una bomba de iones implantada para sortear el barrera hematoencefálica y suministro gemcitabinean agente de quimioterapia extremadamente eficaz que normalmente no puede pasar la barrera hematoencefálica directamente al cerebro con alta precisión. La gemcitabina se utiliza actualmente para tratar cánceres de páncreas, vejiga y mama, donde actúa interrumpiendo el proceso de división celular en tumores de rápido crecimiento. Esto significa que la gemcitabina no afecta a las células cerebrales, ya que estas, en general, no sufren división celular.
«El tratamiento tradicional del glioblastoma que se utiliza actualmente en las clínicas daña tanto al cáncer como a las células neuronales en la misma medida. Sin embargo, con la bomba de iones de gemcitabina, solo abordamos las células cancerosas, mientras que las neuronas se mantienen sanas. Además, nuestros experimentos en células de glioblastoma cultivadas muestran que se destruyen más células cancerosas cuando usamos la bomba de iones que cuando usamos el tratamiento manual». dice Linda Waldherr, becaria postdoctoral en la Universidad Médica de Graz. Ha realizado el estudio junto con investigadores de la Universidad de Linkping.
Cuando la bomba de iones debe transportar gemcitabina desde un depósito de electrolitos a las células o un tumor, se utiliza una corriente baja para «bombear» el fármaco con carga positiva. a través de un canal de transporte de iones. El método se conoce como electroforesis. La bomba de iones solo necesita una corriente baja para bombear la gemcitabina, lo cual es una ventaja ya que evita el riesgo de que las células cerebrales se activen y transmitan señales nerviosas no deseadas. La baja corriente y voltaje también significa que la tecnología terapéutica final no requerirá grandes fuentes de alimentación o baterías para funcionar.
Rainer Schindl, profesor asociado de la Universidad de Medicina de Graz, describe otras ventajas. «La presión dentro del cerebro es extremadamente sensible, y el uso de una bomba de iones para transportar la droga en lugar de un dispositivo impulsado por líquido significa que la presión no se ve afectada. Además, la dosis se controla mediante carga eléctrica, lo que hace que el suministro de la agente quimioterapéutico extremadamente preciso. El siguiente paso será utilizar la bomba de iones para evaluar diferentes agentes quimioterapéuticos que anteriormente han producido efectos adversos que son demasiado graves o que no pueden atravesar la barrera hematoencefálica», dice.
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Un investigador desarrolla y prueba un nanoportador como posible tratamiento para los glioblastomas Más información: Linda Waldherr et al, Targeted Chemotherapy of Glioblastoma Spheroids with an Iontronic Pump, Advanced Materials Technologies ( 2021). DOI: 10.1002/admt.202001302 Proporcionado por Linkping University Cita: Una bomba de iones para entregar agentes de quimioterapia al cerebro (2021, 15 de abril) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news /2021-04-ion-chemotherapy-agents-brain.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.