Los investigadores del Sistema de Salud Mount Sinai y del Centro de Cáncer Memorial Sloan Kettering han desarrollado un nuevo enfoque de administración de medicamentos que utiliza nanopartículas para permitir una administración más efectiva y dirigida de medicamentos contra el cáncer para tratar tumores cerebrales en niños.
La tecnología permite la entrega mejorada de medicamentos contra el cáncer a las ubicaciones específicas de los tumores cerebrales sin afectar las regiones normales del cerebro. El resultado es una eficacia mejorada y una toxicidad reducida de los medicamentos contra el cáncer, según su estudio, publicado el 2 de marzo de 2023 en Materiales de la naturaleza.
«Demostramos que podemos administrar con más éxito dosis más bajas del fármaco de una manera más efectiva en los sitios específicos del tumor dentro del cerebro, al tiempo que evitamos la toxicidad ósea que se observa en los pacientes más jóvenes», dice Praveen Raju, MD, PhD, Codirector del Centro Infantil de Tumores Cerebrales y Espinales del Hospital Infantil Mount Sinai Kravis y autor principal del estudio.
El meduloblastoma es el tumor cerebral pediátrico maligno más común y representa alrededor del 20 por ciento de todos los tumores cerebrales en niños. Es muy agresivo y difícil de tratar, y se considera incurable en casi el 30 por ciento de los pacientes. Incluso los niños que están «curados» experimentan discapacidades graves a largo plazo y problemas de salud, principalmente debido a los efectos secundarios adversos de la radiación y la quimioterapia. La administración de fármacos dirigida al sitio al tejido cerebral afectado se ve obstaculizada por una barrera hematoencefálica distinta y altamente regulada, que normalmente protege el cerebro de infecciones u otras sustancias dañinas.
En este estudio, los investigadores utilizaron un mecanismo normal que utiliza el sistema inmunitario para transportar glóbulos blancos a sitios de infección, inflamación o lesión tisular. En lugar de enviar células inmunitarias al azar por todo el cuerpo, existe un mecanismo de localización en los vasos sanguíneos activados que las células inmunitarias utilizan para ir a donde se necesitan. Los investigadores utilizaron esta característica de localización única, que también se encuentra dentro de los vasos sanguíneos de los tumores cerebrales, para dirigir sus nanopartículas cargadas de fármacos al sitio de la enfermedad y no a las regiones normales del cerebro.
Usando la nueva plataforma de administración de fármacos en un modelo de meduloblastoma en ratones genéticamente relevante, el equipo de investigación pudo mejorar la eficacia de un fármaco contra el cáncer que podría ser potencialmente útil para un subconjunto de pacientes con meduloblastoma, pero que actualmente está limitado por el hueso. toxicidad que crea secundariamente en los niños.
«Además, demostramos que este enfoque de administración dirigida de medicamentos se mejora aún más con dosis muy bajas de radiación, que es una terapia estándar que ya se usa para la mayoría de los niños y adultos con tumores cerebrales primarios y metastásicos», dice el Dr. Raju, profesor asociado. de Neurología, Neurociencia y Pediatría de la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai. «Es importante destacar que nuestro enfoque de administración de fármacos de barrera hematoencefálica tiene el potencial de mejorar la administración de medicamentos para otros tumores cerebrales pediátricos y enfermedades localizadas en el cerebro tanto en niños como en adultos, incluida la epilepsia focal, la esclerosis múltiple, los accidentes cerebrovasculares y posiblemente los trastornos neurodegenerativos». .»
«Ciertas proteínas aparecen en los vasos sanguíneos en los sitios de inflamación que ayudan a que los glóbulos blancos salgan del torrente sanguíneo. Trabajan como oficiales de policía en el lugar de un accidente automovilístico, que dejan entrar al personal de emergencia para ayudar», dice Daniel Heller, PhD, Jefe de el Laboratorio de Nanomedicina del Cáncer y Miembro del Programa de Farmacología Molecular en el Centro de Cáncer Memorial Sloan Kettering, y autor principal del estudio. «Enviamos a nuestro propio personal de emergencia, en forma de nanopartículas cargadas de drogas, compuestas de ciertas moléculas de azúcar que pueden dirigirse a estas mismas proteínas».
Los investigadores anticipan que la investigación y el desarrollo continuos de este método para aprovechar y mejorar el transporte de materiales a través de la barrera hematoencefálica y otros sitios serán fundamentales para mejorar la eficacia de varias clases de terapias experimentales y aprobadas. Esta plataforma de administración de fármacos se puede usar para tratar cánceres en el cerebro y otros sitios del cuerpo, así como otras enfermedades relacionadas con la inflamación en el sistema nervioso central y en otros lugares.
El Dr. Raju y sus colegas recibieron recientemente 2,8 millones de dólares de los Institutos Nacionales de Salud para diseccionar el mecanismo de maduración de células tumorales de meduloblastoma e identificar objetivos para inducir la diferenciación terapéuticamente utilizando técnicas genómicas y epigenéticas de alta resolución y esta nueva barrera hematoencefálica que penetra plataforma de entrega de medicamentos. El Dr. Raju también recibió recientemente una subvención ChadTough Defeat DIPG Foundation Game Changer de $ 600,000 que apoyará la investigación sobre el uso de este enfoque de administración de medicamentos para el glioma pontino intrínseco difuso (DIPG), un tumor cerebral pediátrico difícil de tratar localizado en la protuberancia, una parte del tronco cerebral. Oren Becher, MD, Jefe de la División de Hematología y Oncología Pediátrica del Jack Martin Fund, presidente de Steven Ravitch en Hematología y Oncología Pediátrica y profesor de Pediatría en Icahn Mount Sinai, está colaborando en esa investigación.
Los fondos para el estudio fueron proporcionados por la subvención R01NS116353 de los Institutos Nacionales de Salud; subvención del Instituto Nacional del Cáncer R01CA215719; la subvención de apoyo del centro de cáncer P30CA008748; la beca de investigación de la Sociedad Americana del Cáncer GC230452; Desentrañar el cáncer pediátrico; Colectivo Emerson; la Alianza de Investigación del Cáncer de Pershing Square Sohn; la Fundación Hartwell; la Fundación Expect Miracles — Servicios Financieros Contra el Cáncer; Premio a la innovación Equinox de Cycle for Survival de MSK en cánceres raros; la Iniciativa de Investigación de Metástasis de Alan y Sandra Gerry; el Sr. William H. Goodwin y la Sra. Alice Goodwin y la Commonwealth Foundation for Cancer Research; el Centro de Terapéutica Experimental; el Programa de Imágenes y Ciencias de la Radiación; y el Centro de Imágenes Moleculares y Nanotecnología del Centro de Cáncer Memorial Sloan Kettering.
