Créditos de las imagenes: Technion’s Spokesperson’s Office.
Nanomedicina: ¿Pueden los tumores de cáncer controlar la liberación de las madicinas suministradas en nano capsulas? Portadores de silicio para la administración local de medicamentos contra el cáncer se degradan de manera diferente cuando llegan al medio ambiente enfermo, lo que puede afectar los resultados clínicos.
Un estudio conjunto realizado en el Technion, el MIT y Harvard puede arrojar luz sobre este proceso de degradación, abriendo el camino para la mejora de los tratamientos de tumores.
La imagen ilustra silicio poroso (PSI) partículas usadas como plataforma para la entrega de medicamentos contra el cáncer (resaltado en verde en la figura) y en los tumores de cáncer de mama específicamente.
La degradación de la PSI en el microambiente tumoral se investigó utilizando nuevos métodos de imagen. Los investigadores rastrearon la descomposición del material en el tejido enfermo y descubrieron su mecanismo de degradación, lo que provoca la liberación de los fármacos atrapados dentro del medio poroso.
La revista Nature Communications revela que los nanomateriales de silicio para la distribución localizada de quimioterapia se comportan de manera diferente en los tumores malignos en comparación con los tejidos sanos. El estudio conjunto se llevó a cabo en el Technion, Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y la Escuela de Medicina de Harvard.
«Hemos demostrado por primera vez que los biomateriales en general, y el silicio poroso nanoestructurado, en particular, se comportan de manera diferente cuando se inyectan (o implantan) en el microambiente tumoral.», Dice la profesora Ester Segal, quien encabeza el equipo de Technion que llevó a la estudio.
«En los últimos años, hemos diseñado con éxito silicio para ser utilizado como portador de medicamentos contra el cáncer que libera su contenido de una manera controlada, y ahora nos estamos centrando en el mecanismo de degradación del silicio en el tejido enfermo.»
Nanoestructurado silicio poroso es el nombre común para una familia de materiales a base de silicio que contienen agujeros de nano-escala. Este material es hoy en día considerado como un vehículo de suministro de fármaco prometedor, debido principalmente a sus características únicas: un área grande de superficie (orientada para la descarga de drogas), biocompatbility, y bio-degradabilidad de manera segura y no tóxica. En los últimos años, Segal y su estudiante de doctorado Adi Tzur-Balter desarrollaron ‘contenedores’ (portadores) para la entrega de medicamentos contra el cáncer.
A través de un diseño cuidadoso de los contenedores de silicio, en términos de su química, diámetro de poro y superficie, el grupo logra características óptimas para la entrega efectiva de drogas.
Los hallazgos importantes del estudio, que investiga el comportamiento de los contenedores de silicio en los tumores de cáncer de mama, están asociados con la degradación acelerada del material de silicio en el área enferma.
La investigación mostró que en el entorno canceroso (in vivo), inducen la oxidación del silicio, causando una rápida degradación de los contenedores » en comparación con (in vitro) experimentos de laboratorio.
Como resultado, este artículo arroja luz sobre el proceso de degradación de silicio nanoestructurado en el microambiente del tumor, y permite la intervención temprana y diseño inteligente de la estructura de silicio para facilitar la liberación controlada del fármaco en el sitio.
Es importante destacar que la capacidad de determinar y predecir el destino de material in vivo en entornos específicos es el siguiente paso en el diseño de biomaterial que podría conducir a la traducción clínica rápida y exitosa.
Segal completó sus tres grados en la Facultad de Ingeniería Química de la Technion. En 2007, al término de su posdoctorado en la Facultad de Química y Bioquímica de la Universidad de California, San Diego (UCSD), se incorporó a la Facultad de Biotecnología e Ingeniería de Alimentos en el Technion. En la actualidad dirige el Laboratorio de Nanomateriales multifuncionales. En 2014, ella ganó el Premio Henri Taub para la Excelencia en la Investigación Académica y el Premio a la Excelencia en Yanai Educación Académica.
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