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Los científicos trabajan en un nuevo sistema de captura de células de cáncer ovárico utilizando nanopartículas magnéticas

Published on January 27, 2011 at 6:09 AM

Un artículo publicado en la edición de enero de la revista Nanomedicina podría proporcionar las bases para una nueva opción de tratamiento del cáncer de ovario - una que utilice un fuera-del-cuerpo del dispositivo de filtración para eliminar una gran parte de las células de cáncer de libre flotación, que a menudo crear tumores secundarios.

Los investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia han formado una empresa de nueva creación y están trabajando con una empresa de dispositivos médicos a diseñar un sistema de tratamiento de prototipo que utilizan nanopartículas magnéticas diseñadas para capturar las células cancerosas. Añadir a los fluidos retirado desde el abdomen de un paciente, las nanopartículas magnéticas que se adhieren a las células del cáncer de flotación libre, permitiendo que tanto las nanopartículas y las células cancerosas que ser removidos por filtros magnéticos antes de que los líquidos se devuelven al cuerpo del paciente.

"Esquema de tratamiento de nanopartículas magnéticas"

En los ratones con células de flotación libre del cáncer de ovario, un solo tratamiento con un prototipo del sistema de filtración de nanopartículas magnéticas capturado suficientes células de cáncer que los ratones tratados vivieron casi un tercio más que los no tratados. Los investigadores esperan múltiples tratamientos para extender el beneficio de la longevidad, aunque la investigación adicional será necesaria para que el documento - y determinar las mejores opciones de tratamiento.

"Casi nadie muere de cáncer de ovario primario", dijo John McDonald, profesor en la Escuela de Tecnología de Georgia de la biología e investigador jefe del Instituto de Atlanta, el cáncer de ovario. "Se puede extirpar el cáncer primario, pero el problema es la metástasis. Una buena parte de la metástasis en cáncer de ovario proviene de las células cancerosas eliminación de puestos en la cavidad abdominal y la propagación de la enfermedad de esa manera."

El sistema de remoción está siendo desarrollado por McDonald y el becario postdoctoral Ken Scarberry - quien también es director ejecutivo de la compañía de lanzamiento Sub-Micro - debería frenar la progresión del tumor en los seres humanos. Se puede reducir el número de células de cáncer de libre flotación suficiente como para que otros tratamientos, y el sistema inmunológico del cuerpo propio, puede mantener la enfermedad bajo control.

"Si usted puede reducir la metástasis, se puede mejorar la vida de la persona con la enfermedad y obtener una mejor oportunidad de tratar de manera efectiva", dijo McDonald. "Uno de los objetivos es hacer del cáncer una enfermedad crónica que puede tratarse de manera efectiva durante un período prolongado de tiempo. Si no se puede curar, tal vez podamos ayudar a la gente a vivir con ella."

A principios de los estudios in vitro publicados por los autores del documento Nanomedicina mostró que las nanopartículas magnéticas podría eliminar selectivamente células humanas de cáncer de ovario a partir de líquido ascítico, el cual se acumula en la cavidad peritoneal de los pacientes con cáncer de ovario. Las nanopartículas están diseñadas con ligandos que les permiten adherirse a las células cancerosas de manera selectiva.

Los investigadores creen que el tratamiento de líquido eliminado del cuerpo evita posibles problemas de toxicidad que podrían resultar de la introducción de las nanopartículas en el cuerpo, aunque se necesitan más estudios para confirmar que el tratamiento no tendría efectos adversos.

El estudio publicado recientemente en Nanomedicina utilizaron tres grupos de ratones hembra para estudiar los beneficios del sistema de filtración de nanopartículas magnéticas. Cada ratón fue inyectado con aproximadamente 500.000 células murinas de cáncer de ovario, que se multiplican rápidamente - cada duplicación celular dentro de aproximadamente 15 horas.

En el grupo experimental, los investigadores - que incluye la investigación científico romano Mezencev - elimina el líquido de los abdómenes de los ratones inmediatamente después de la inyección de las células cancerosas. Luego agregaron las nanopartículas magnéticas para el fluido, que les permitió mezclar, a continuación, eliminar las nanopartículas magnéticamente junto con las células del cáncer adjunta, antes de regresar el fluido. Los pasos se repitieron seis veces para cada ratón.

Un grupo control no recibió tratamiento alguno, mientras que un segundo grupo control se sometieron al mismo tratamiento que el grupo experimental - pero sin las nanopartículas magnéticas. Los ratones en los dos grupos de control sobrevivieron una media de 37 días, mientras que los ratones tratados vivieron 12 días más - un aumento del 32 por ciento de la longevidad.

Aunque mucha más investigación debe hacerse antes de que la técnica puede ser probado en seres humanos, McDonald y Scarberry prevén un sistema muy similar a lo que los pacientes de diálisis renal usan ahora, pero con una solución buffer circular a través de la cavidad peritoneal para recoger las células cancerosas.

"Lo que estamos desarrollando es similar a la hemofiltración o diálisis peritoneal donde el paciente puede entrar en una clínica y ser conectado al dispositivo de un par de veces a la semana", dijo Scarberry. "El tratamiento no es muy invasiva, por lo que se podría repetir a menudo."

El nuevo tratamiento podría ser utilizado en combinación con la quimioterapia y la radiación existente. La reducción del número de células de cáncer de libre flotación podría permitir una reducción de la quimioterapia, que a menudo tiene efectos secundarios debilitantes, Scarberry dijo. El nuevo sistema de tratamiento podría ser utilizado para capturar las células del cáncer derramado inmediatamente después de la cirugía de un tumor primario.

Los investigadores esperan tener un prototipo de la circulación y el dispositivo de filtración listo para la prueba en tres años. Después de eso vendrán los estudios sobre el mejor régimen de tratamiento, el examen de cuestiones tales como el número de nanopartículas magnéticas para el uso, el número de tratamientos y el espaciamiento de tratamiento. Si los tienen éxito, la compañía trabajará con la FDA para el diseño ensayos clínicos en humanos.

Los investigadores también estudian cómo las nanopartículas magnéticas pueden ser diseñados para capturar las células madre del cáncer de ovario, lo que no se ven afectados por la quimioterapia actual. La eliminación de estas células podría ayudar a eliminar una potente fuente de nuevas células cancerosas.

La investigación ha sido apoyada por la Alianza de Investigación de Georgia (CRG), el cáncer de ovario Instituto de la Familia Robinson Foundation y la Fundación Harris Deborah Nash. Un miembro de ATDC Georgia Tech el programa de aceleración de arranque y una empresa GRA VentureLab, Sub-Micro también ha aumentado la financiación privada para apoyar su desarrollo de prototipos.

Retos para el futuro incluyen la garantía de que las nanopartículas no se puede pasar por alto el sistema de filtración para entrar en el cuerpo, y controlar el riesgo de infección causada por la apertura de la cavidad peritoneal.

Más allá del cáncer, los investigadores creen que su método podría ser útil para tratar otras enfermedades en las que una reducción en la circulación de las células cancerosas o las partículas del virus podrían ser útiles. El uso de nanopartículas magnéticas diseñadas para capturar el VIH podría ayudar a reducir la carga viral en la sangre, por ejemplo.

"Una tecnología como ésta tiene muchas posibilidades", dijo Scarberry. "Actualmente estamos desarrollando la tecnología para controlar la diseminación metastásica del cáncer de ovario, pero una vez que tenemos un dispositivo que se puede aislar de manera eficiente y eficaz de las células cancerosas que circulan los fluidos, como sangre, que habría otras oportunidades."

Fuente: http://www.gatech.edu/

Last Update: 5. October 2011 21:40

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