(A) Agentes de boro previamente estudiados y (B) propuestos utilizados para administrar boro a las células tumorales. La forma en que el nuevo agente de boro PBC-IP se une a la proteína transportadora albúmina facilita su acumulación en las células tumorales incluso en dosis bajas, lo que conduce a mejores resultados del tratamiento sin efectos tóxicos en las células sanas. Crédito: Diario de liberación controlada
Un nuevo agente de boro mejora drásticamente la eficacia de la terapia de captura de neutrones de boro para el glioblastoma, según demuestran los investigadores de Tokyo Tech. El agente es absorbido selectivamente por las células tumorales cerebrales, muestra una mayor retención de sangre y puede administrarse en dosis bajas. Los experimentos en cultivos celulares, ratones y ratas muestran resultados prometedores, lo que destaca el potencial del nuevo agente para la radioterapia.
El glioblastoma (GBM) es una forma muy agresiva de tumor cerebral que se origina en las células de apoyo del cerebro llamadas glía. Debido a su rápido crecimiento, la extirpación quirúrgica de GBM suele ser difícil, dejando la radioterapia como la opción más viable. Entre las muchas modalidades radioterapéuticas existentes, la terapia de captura de neutrones en boro (BNCT) ha atraído mucha atención para el tratamiento de GBM.
BNCT aprovecha la alta afinidad del boro-10 (10B) átomos para neutrones de baja energía. Cuando 10B absorbe un neutrón, las reacciones nucleares liberan partículas de alta energía que dañan el tejido biológico cercano. Por lo tanto, un requisito esencial en BNCT es lograr una concentración significativamente mayor de 10B en las células tumorales que en las células normales sanas. Sin embargo, esto ha demostrado ser un desafío, lo que da como resultado bajas tasas de supervivencia y un uso limitado de BNCT.
En este contexto, un equipo de investigación que incluye al profesor Hiroyuki Nakamura del Instituto de Tecnología de Tokio (Tokyo Tech) ha desarrollado un nuevo agente de boro que muestra una gran promesa para BNCT. Esta molécula, pteroil-closo-dodecaborato conjugado con un resto de ácido 4-(p-yodofenil)butírico (PBC-IP), se probó minuciosamente en su estudio reciente publicado en la Diario de liberación controlada.
PBC-IP consta de tres grupos funcionales principales: el primero es un grupo de boro que contiene doce 10átomos B, el segundo es un ligando diseñado para unirse al receptor de folato α (FRα). Este receptor, apenas presente en las células normales, se sobreexpresa en gran medida en varios tipos de cáncer, incluido el GBM. Por lo tanto, actúa como punto de entrada de PBC-IP en las células tumorales.
(A) Imagen esquemática del método CED. ( B ) Curvas de supervivencia de Kaplan-Meier para ratas con glioma F98 y C6 después de la irradiación con neutrones térmicos. (C) Secciones teñidas con hematoxilina y eosina de cerebros con glioma F98 obtenidos de ratas con irradiación solamente (i. control) y ratas que sobrevivieron durante 180 días después de BNCT con PBC-IP/CED (ii. PBC-IP/BNCT). Crédito: Diario de liberación controlada
Finalmente, el tercer grupo es el 4-(pagfracción de ácido butírico -yodofenil) que une la molécula completa a la albúmina, una proteína portadora abundante en la sangre que transporta sustancias por todo el cuerpo. PBC-IP se une de forma no covalente a la albúmina presente de forma natural, lo que le permite interactuar directamente con las células tumorales, promoviendo su captación celular. Por lo tanto, el resto ácido puede mejorar la retención en sangre del agente de boro, reduciendo así potencialmente la dosis requerida.
Los investigadores realizaron varios experimentos para confirmar la viabilidad de PBC-IP para BNCT y descubrieron que se acumulaba en cultivos de células GBM entre 10 y 20 veces más que la L-4-boronofenilalanina (BPA), un agente de boro clínicamente aprobado en Japón. Además, PBC-IP no mostró signos de toxicidad para las células por sí solo, lo que demuestra su seguridad.
«Del mismo modo, la PBC-IP administrada por vía intravenosa al modelo de xenoinjerto humano de GBM mostró una mayor acumulación de boro en los tumores que el BPA, lo que suprimió de manera efectiva el crecimiento tumoral después de la irradiación con neutrones térmicos», dice el profesor Nakamura.
Estos prometedores resultados también se replicaron in vivo, tanto en modelos de xenoinjerto de GBM como en modelos de glioma de rata. La PBC-IP administrada a través de la entrega mejorada por convección (CED) en el modelo de rata logró proporciones de boro de tumor a cerebro normal y de tumor a sangre de 37,8 y 94,6, respectivamente, tres horas después de completar la CED. «Las tasas de supervivencia a los 180 días fueron del 50 % y del 70 % después de BNCT con PBC-IP solo y PBC-IP en combinación con BPA, respectivamente. No hubo tumores cerebrales residuales», dice el Prof. Nakamura.
En general, el agente de boro propuesto puede representar un gran avance en la radioterapia para GBM, y los investigadores actualmente realizan estudios preclínicos.
Más información:
Kai Nishimura et al, Terapia de captura de neutrones eficiente del glioblastoma con ácido 4-(p-yodofenil)butírico conjugado con pteroil-closo-dodecaborato (PBC-IP), Diario de liberación controlada (2023). DOI: 10.1016/j.jconrel.2023.06.022
Citación: Terapia eficiente de captura de neutrones de boro para tumores cerebrales con un nuevo portador de boro (13 de julio de 2023) recuperado el 13 de julio de 2023 de https://medicalxpress.com/news/2023-07-ficient-boron-neutron-capture-therapy.html
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