Investigadores del CIBER-BBN en el Institut de Recerca de l’Hospital de la Santa Creu i Sant Pau - IIB Sant Pau y la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) han desarrollado una nueva forma farmacéutica de administración subcutánea y liberación sostenida de nanopartículas dirigidas que elimina selectivamente las células madre metastáticas, induciendo un potente efecto de prevención de la metástasis.
El equipo de investigadores formado por el grupo de Antonio Villaverde y Esther Vázquez, del Instituto de Biotecnológia y Biomedicina de la UAB (IBB) y liderado por Ramón Mangues, del Institut de Recerca de l’Hospital de la Santa Creu i Sant Pau - IIB Sant Pau, ha creado cuerpos de inclusión de fibras amiloides y nanoestructuradas que, cuando se administran por vía subcutánea en ratones, liberan nanopartículas citotóxicas solubles de manera continuada. Estas nanopartículas son portadoras de la exotoxina de Pseudomonas aeruginosa que consigue mantener una concentración estable de esta nanomedicina en la sangre y en los tejidos.
Los resultados se han publicado en Advanced Materials, una de las revistas científicas internacionales más prestigiosas en Nanomedicina y Ciencia de los Materiales.
El Dr. Mangues explica que “esta nueva forma farmacéutica de administración subcutánea para liberación sostenida permite administrar altas dosis de este nanofármaco, en intervalos prolongados (semanas en ratones y probablemente meses en humanos) sin toxicidad en el punto de inyección o en los tejidos normales, mientras genera un potente efecto antimetastático”. “El desarrollo del fármaco para su administración en humanos reduciría la necesidad de inyectar dosis frecuentes, por vía intravenosa, de los fármacos antitumorales citotóxicos actuales, lo que requiere hospitalización” añade el investigador del IIB Sant Pau.
A parte de ser sistemas de liberación controlada, estas nanopartículas incorporan un ligando que interacciona con el receptor (CXCR4), presente en niveles elevados en la membrana de las células madre metastásicas capaces de generar metástasis (CMM CXCR4+). Una vez administrada subcutáneamente la nueva forma farmacéutica en ratones con cáncer colorrectal metastático, este ligando dirige cada nanopartícula liberada por esta estructura hacia los tejidos tumorales, aumentando su captación, para internalizar específicamente en las CMM CXCR4+ e inducir su destrucción selectiva.
“Este efecto consigue una reducción notable del tamaño del tumor en el colon a la vez que bloquea el desarrollo de metástasis en los ganglios linfáticos, el pulmón, el hígado y el peritoneo, sin captación ni toxicidad apreciable en tejidos no tumorales” explican los investigadores, que colaboran estrechamente desde hace más de una década.
Los investigadores estiman que esta nueva estrategia terapéutica tendrá un elevado impacto clínico al reducir el requerimiento de su administración hospitalaria, que tienen la mayoría de los fármacos antitumorales, y bloquear la diseminación metastática, dando respuesta a una necesidad clínica no cubierta. Por otra parte, esta nueva forma farmacéutica, que combina la liberación sostenida con el direccionamiento al receptor CXCR4, podría ser utilizada en el tratamiento de, como mínimo, 23 tipos de cáncer que también expresan altos niveles de este receptor en las células tumorales.
La nueva terapia ofrece una respuesta a la urgente necesidad médica de inhibir el desarrollo de las metástasis, que representa la principal causa de muerte en pacientes con cáncer. La destrucción selectiva de las células tumorales y metastáticas aumenta el índice terapéutico de la nanomedicina, obteniendo un potente efecto antimetastático sin generar efectos adversos asociados, lo que la diferencia de la mayoría de los fármacos antitumorales usados actualmente.
Artículo de referencia
María Virtudes Céspedes, Olivia Cano‐Garrido, Patricia Álamo, Rita Sala, Alberto Gallardo, Naroa Serna, Aïda Falgàs, Eric Voltà‐Durán, Isolda Casanova, Alejandro Sánchez‐Chardi, Hèctor López‐Laguna, Laura Sánchez‐García, Julieta M. Sánchez, Ugutz Unzueta, Esther Vázquez, Ramón Mangues, Antonio Villaverde. Engineering Secretory Amyloids for Remote and Highly Selective Destruction of Metastatic Foci https://doi.org/10.1002/adma.201907348
