Una nueva técnica desarrollada en modelos preclínicos por investigadores del Hospital Brigham y de Mujeres (BWH, por sus siglas en inglés), en Estados Unidos, ofrece un nuevo enfoque y una lectura de la eficacia de la quimioterapia en tan solo ocho horas después del tratamiento. La tecnología también puede usarse para controlar la eficacia de la inmunoterapia.
Mediante el uso de una nanopartícula que proporciona un medicamento y luego emite fluorescencia verde cuando las células cancerosas comienzan a morir, los científicos fueron capaces de visualizar si un tumor es resistente o susceptible a un tratamiento particular mucho antes que los métodos clínicos disponibles actualmente, como explican en un artículo sobre su trabajo que se publica en la edición digital de Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ser capaces de detectar a tiempo si una terapia contra el cáncer está funcionando en un paciente puede influir en el curso del tratamiento y mejorar los resultados y la calidad de vida. Sin embargo, los métodos de detección convencionales (como exploraciones de tomografía por emisión de positrones -PET--, tomografía computarizada -TAC-- y resonancia magnética -RMN) por lo general no pueden detectar si un tumor se está reduciendo hasta que el paciente ha recibido múltiples ciclos de tratamiento.
'Con este enfoque, las células iluminan el momento en que un fármaco contra el cáncer comienza a funcionar. Podemos determinar si un tratamiento contra el cáncer es eficaz en cuestión de horas de tratamiento --explica el co-autor Shiladitya Sengupta, investigador principal en la División de Bioingeniería de BWH--. Nuestro objetivo a largo plazo es encontrar una manera de controlar los resultados muy temprano para que no demos un medicamento de quimioterapia a pacientes que no responden a la misma'.
La nueva técnica toma ventaja del hecho de que cuando las células mueren, se activa una enzima particular conocida como caspasa. Los investigadores diseñaron un 'elemento reportero' que cuando está en presencia de caspasa activada, se ilumina en verde. Posteriormente, el equipo probó si podía usar las nanopartículas reporteras para distinguir entre los tumores sensibles a fármacos y resistentes a los medicamentos.
Mediante el uso de nanopartículas cargadas con fármacos contra el cáncer, los investigadores probaron un agente quimioterapéutico común, paclitaxel, en un modelo pre-clínico de cáncer de próstata y, por separado, una inmunoterapia que se dirige a PD-L 1 en un modelo pre-clínico de melanoma.
Se detecta fluorescencia cuando el tratamiento funciona
En los tumores que eran sensibles a paclitaxel, el equipo vio un aumento de aproximadamente 400 por ciento de la fluorescencia en comparación con los tumores que no eran sensibles al medicamento, además de un incremento significativo en la señal fluorescente en los tumores tratados con las nanopartículas contra-PD-L1 después de cinco días.
'Hemos demostrado que esta técnica puede ayudarnos a visualizar directamente y medir la capacidad de respuesta de los tumores a ambos tipos de fármacos', subraya el co-autor Ashish Kulkarni, instructor de la División de Ingeniería Biomédica en BWH.
'Las técnicas actuales, que se basan en mediciones del tamaño o estado metabólico del tumor, son a veces incapaces de detectar la eficacia de un agente inmunoterapéutico, ya que el volumen del tumor puede en realidad aumentar a medida que las células inmunes comienzan a desparramarse para atacar el tumor. Sin embargo, las nanopartículas reporteras, nos pueden dar una lectura precisa de si o las células cancerosas están muriendo', añade.
Los investigadores ahora planean centrarse en el diseño de radiotrazadores que se puedan utilizar en seres humanos, para lo cual serán necesarias pruebas de seguridad y eficacia antes de que la técnica actual se pueda traducir en aplicaciones clínicas. Sengupta, Kulkarni y sus colegas están trabajando activamente en estos pasos con el fin de promover el objetivo de mejorar la gestión y el tratamiento del cáncer utilizando la nanotecnología.