Imager y tratar simultáneamente tumores cancerosos

Visualizar y tratar simultáneamente un tumor canceroso pronto podría estar al alcance gracias a una prometedora innovación desarrollada por químicos, biofísicos y biólogos del CNRS.

En un artículo publicado en PNAS, los científicos presentan nanosistemas autoensamblados que permiten obtener imágenes muy precisas de un tumor mediante resonancia magnética de flúor, al mismo tiempo que introducen en él un agente anticancerígeno dirigido.


La teranóstica es un campo emergente de la medicina que combina el diagnóstico y la terapia en un solo enfoque integrado. Su objetivo es personalizar y optimizar los tratamientos médicos utilizando agentes y tecnologías que permitan diagnosticar una enfermedad, tratarla y también hacer un seguimiento de la eficacia del tratamiento de manera simultánea.


En este contexto, la imagen por resonancia magnética de flúor, denominada IRM-¹⁹F, es una técnica de imagen biomédica muy precisa que utiliza flúor para generar imágenes. A diferencia del protón en el que se basan la mayoría de los exámenes clínicos de IRM, el flúor está ausente en la mayoría de los sistemas biológicos, lo que permite detectar sin ambigüedad las moléculas fluoradas administradas y obtener imágenes altamente específicas sobre sus sitios de acumulación. Sin embargo, su uso hasta ahora ha sido limitado por la falta de agentes de imagen seguros, solubles en agua y que contengan una gran cantidad de flúor.

Científicos del Centro Interdisciplinario de Nanociencia de Marsella (CNRS/Universidad de Aix-Marsella), del Centro de Resonancia Magnética Biológica y Médica (CNRS/Universidad de Aix-Marsella) y del Centro de Investigación sobre el Cáncer de Marsella (CNRS/INSERM/Universidad de Aix-Marsella/Instituto Paoli-Calmette) han desarrollado recientemente dendrímeros anfifílicos que deberían superar estos obstáculos y desarrollar agentes de imagen innovadores para la IRM-¹⁹F.

Estas moléculas, que combinan partes fluoradas en los extremos de los dendrones hidrófilos con partes hidrófobas, fueron diseñadas para autoensamblarse en nanomicelas supramoleculares en cuya superficie las entidades fluoradas quedan expuestas. Los grupos carboxilato cargados negativamente, también presentes en la superficie de las micelas, evitan la agregación de las entidades fluoradas mediante repulsión electrostática.

Esta estrategia permite transportar los núcleos fluorados a través del organismo para llevarlos directamente al tumor, el cual es detectado por IRM-¹⁹F.

Pero esto no es todo: estos nanosistemas autoensamblados también pueden servir para encapsular y vehiculizar varios compuestos en el organismo. Por ejemplo, un agente de fluorescencia en el infrarrojo cercano (NIRF) y un medicamento anticancerígeno como el paclitaxel. Los científicos eligieron estos dos compuestos para poder visualizar muy precisamente el tumor mediante imagen multimodal (IRM-¹⁹F y NIRF) e iniciar in situ su tratamiento teranóstico.

En estudios realizados en ratones con xenoinjertos de cáncer de páncreas humano, estos agentes no solo permitieron visualizar específicamente los tumores, sino que también demostraron ser más eficaces que el paclitaxel solo en el tratamiento del cáncer.


Estos resultados abren nuevas perspectivas para el diseño de agentes de IRM-¹⁹F y tratamientos teranósticos. Al aprovechar la química de los dendrímeros supramoleculares autoensamblados, este trabajo podría generar importantes avances en la gestión del cáncer y otras enfermedades que requieren imágenes precisas y tratamientos dirigidos.

Los próximos pasos consistirán en perfeccionar esta tecnología y llevar a cabo ensayos clínicos para evaluar su eficacia y seguridad en humanos.

Redactor: AVR

Referencia:
Self-assembling dendrimer nanosystems for specific fluorine magnetic resonance imaging and effective theranostic treatment of tumors
PNAS 2024

Fuente: CNRS INC