Descubren una nueva técnica que acaba con el cáncer de páncreas en ratones

los Cancer de pancreas Es uno de los tumores más letales. La mayoría de los pacientes mueren a causa de esta enfermedad porque los tumores a menudo se diagnostican tarde y porque son resistentes a prácticamente todos los tipos de tratamiento, incluidas las inmunoterapias más nuevas. Ahora, los ingenieros biomédicos de la Universidad de Duke han demostrado el tratamiento más efectivo para Cancer de pancreas jamás registrado en modelos de ratón. Los resultados se publican en la revista ‘Nature Biomedical Engineering’.

La mayoría de los ensayos con ratones consideran que simplemente detener el crecimiento del tumor tiene éxito, pero el nuevo tratamiento fue más allá y eliminó completamente los tumores en el 80% de los ratones en varios tipos de modelos, incluidos aquellos que se consideran los más difíciles de tratar.

El enfoque combina medicamentos de quimioterapia tradicionales con un nuevo método para irradiar el tumor. En lugar de administrar radiación desde un haz externo que viaja a través del tejido sano, el tratamiento implanta yodo-131 radiactivo directamente en el tumor dentro de un reservorio similar al un gel que protege el tejido sano y es absorbido por el cuerpo después de que desaparece el efecto de la radiación.

“Hicimos una inmersión profunda a través de más de 1100 tratamientos en modelos preclínicos y nunca encontramos resultados en los que los tumores se encogieran y desaparecieran como lo hizo el nuestro. Cuando el resto de la literatura dice que lo que estamos viendo no está sucediendo, es cuando supimos que teníamos algo extremadamente interesante”, dice Jeff Schaal, quien realizó la investigación durante su doctorado en el laboratorio de Ashutosh Chilkoti, profesor de ingeniería biomédica en Duke.

A pesar de representar solo el 3,2 % de todos los casos de cáncer, el tumor pancreático es la tercera causa principal de muerte relacionada con el cáncer. Es muy difícil de tratar porque sus tumores tienden a desarrollar mutaciones genéticas agresivas que lo hacen resistente a muchos fármacos, y suele diagnosticarse muy tarde, cuando ya se ha diseminado a otras partes del cuerpo.

El tratamiento líder actual combina quimioterapia, que mantiene a las células en una etapa reproductiva vulnerables a la radiación durante períodos más prolongados, con un haz de radiación dirigido al tumor. Este enfoque, sin embargo, es ineficaz a menos que un cierto umbral de radiación llegue al tumor. Y a pesar de los recientes avances en la formación y orientación de los haces de radiación, ese umbral es muy difícil de alcanzar sin correr el riesgo de sufrir efectos secundarios graves.

Otro método que los investigadores han probado consiste en implantar una muestra radiactiva encerrada en titanio directamente en el tumor. Pero debido a que el titanio bloquea toda la radiación excepto los rayos gamma, que viajan lejos del tumor, solo puede permanecer dentro del cuerpo por un corto período de tiempo antes de que el daño al tejido circundante comience a anular su propósito.

“Simplemente no hay una buena manera de tratar el cáncer de páncreas en este momento”, dice Schaal, quien decidió probar un método de implantación similar utilizando una sustancia hecha de polipéptidos similares a la elastina (ELP), que son cadenas sintéticas de aminoácidos unidos juntos para formar una sustancia similar a un gel con propiedades personalizadas. Debido a que los ELP son un enfoque del laboratorio de Chilkoti, pudo trabajar con otros investigadores para diseñar un sistema de entrega adecuado para la tarea.

Los ELP existen en estado líquido a temperatura ambiente, pero forman una sustancia similar a un gel estable dentro del cuerpo humano más cálido. Cuando se inyectan en un tumor junto con un elemento radiactivo, los ELP forman un pequeño reservorio que encierra átomos radiactivos. En este caso, los investigadores decidieron usar yodo-131, un isótopo radiactivo del yodo, porque los médicos lo han usado ampliamente en tratamientos médicos durante décadas y sus efectos biológicos son bien conocidos.

El depósito de ELP contiene yodo-131 y evita que se filtre en el cuerpo. El yodo-131 emite radiación beta, que penetra en el biogel y deposita casi toda su energía en el tumor sin llegar al tejido circundante. Con el tiempo, el depósito de ELP se descompone en sus aminoácidos constituyentes y es absorbido por el cuerpo, pero no antes de que el yodo-131 se haya descompuesto en una forma inofensiva de xenón.

“La radiación beta también mejora la estabilidad del biogel ELP. Eso ayuda a que el depósito dure más y solo se descomponga después de que se agote la radiación”, dice Schaal.

En el nuevo artículo, Schaal y sus colegas del laboratorio de Chilkoti probaron el nuevo tratamiento junto con paclitaxel, un fármaco de quimioterapia de uso común, para tratar varios modelos de cáncer de páncreas en ratones. Eligieron el cáncer de páncreas porque es difícil de tratar, con la esperanza de demostrar que su implante de tumor radiactivo crea efectos sinérgicos con la quimioterapia que la terapia de haz de radiación de duración relativamente corta no produce.

Los investigadores probaron su enfoque en ratones con cánceres justo debajo de la piel creados por varias mutaciones diferentes que se sabe que ocurren en el cáncer de páncreas. También lo probaron en ratones que tenían tumores en el páncreas, que es mucho más difícil de tratar.

En general, las pruebas mostraron una tasa de respuesta del 100% en todos los modelos, y los tumores fueron completamente removidos en tres cuartas partes de los modelos, alrededor del 80% del tiempo. Las pruebas tampoco revelaron efectos secundarios inmediatamente obvios más allá de los causados ​​por la quimioterapia sola.

“Creemos que la radiación constante permite que los medicamentos interactúen con sus efectos con más fuerza que la terapia de haz externo. Eso nos hace pensar que este enfoque también podría funcionar mejor que la terapia de haz externo para muchos otros tipos de cáncer”, dice Schaal.

Todavía no disponible para uso humano

Sin embargo, el enfoque aún se encuentra en sus primeras etapas preclínicas y no estará disponible para uso humano en el corto plazo. Los investigadores dicen que su próximo paso son los ensayos con animales grandes, donde deberán demostrar que la técnica se puede realizar con precisión con las herramientas clínicas existentes y las técnicas de endoscopia en las que los médicos ya están capacitados. Si tiene éxito, miran hacia un ensayo clínico en humanos de Fase 1.

“Mi laboratorio ha estado trabajando en el desarrollo de nuevos tratamientos contra el cáncer durante casi 20 años, y este trabajo es quizás el más emocionante que hemos hecho en términos de su impacto potencial, ya que el cáncer de páncreas en etapa avanzada es imposible de tratar. tratar e invariablemente fatal. Los pacientes con cáncer de páncreas merecen mejores opciones de tratamiento que las disponibles actualmente, y estoy profundamente comprometido a llevar esto a la clínica”, dijo Chilkoti.

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