Nanochemistry en tratamiento del cáncer

El químico Dr. Doping cuenta sobre nuevas medicinas para el tratamiento y el diagnóstico del cáncer y el papel de nanoparticles de metales y óxidos metálicos en la biomedicina.

Aproximadamente 8 millones de personas mueren cada año del cáncer. La mayor parte del tiempo hombres y mujeres se diagnostican con el cáncer de pulmón, el segundo lugar son el cáncer de la próstata y pecho. El desarrollo de terapias invirtió fondos enormes, los esfuerzos de científicos y compañías farmacéuticas. El mercado de medicinas contra el cáncer es aproximadamente $70 mil millones, el 3% de los cuales es ocupado por el mercado ruso. Pero la mayor parte de las terapias de cáncer permanecen ineficaces.

¿Por qué es las medicinas existentes son ineficaces?

Las medicinas que tratamos de usar en la práctica médica, en su mayor parte son compuestos orgánicos del peso molecular bajos. Éstas son pequeñas moléculas de aproximadamente un nanómetro, con varios rasgos desagradables. Son muy mal solubles en fluidos del cuerpo, que es su bastante difícil para introducir en un cuerpo humano. También, la medicina puede salir del cuerpo antes de que el efecto terapéutico dé la molécula de suficientemente pequeño, pasa rápidamente a través de los cuerpos y outputted. Además, la medicina no siempre puede vencer varias barreras biológicas y penetrar en el tejido del tumor. Por supuesto, la medicina puede afectar al tejido no objetivo, es decir no a donde queremos enviar nuestro producto. La medicación debe vencer varias barreras biológicas (p.ej., barrera cerebral por la sangre para tratar el sistema nervioso central).

Otro problema es la distribución de medicamentos. Cuando comenzamos a trabajar con medicinas contra el cáncer, hay un rasgo: a menudo son no específicos, no selectivos. Es decir después de la introducción en el cuerpo, se distribuyen en todas partes del cuerpo y muy raramente entran en cantidades suficientes en esto o ese lugar.

Distribución de medicamentos apuntada

Los científicos alrededor del mundo comenzaron a pensar, cómo asegurarse que la medicina se entregó apuntada, punto. Para esto hay dos caminos. Los primeros - «cosen» a la medicina, unas medicinas contra el cáncer chemotherapeutic molécula orgánica conocida, que será responsable de la entrega. Se sabe que nuestras células del hígado, próstata, cerebro, riñones y otros órganos tienen en sus marcadores superficiales que sólo son específicos para ese cuerpo. Por esta señal, puede recoger una molécula. Se puede conocer ya en la naturaleza de la molécula se puede sintetizar los nuevos compuestos pueden ser anticuerpos usados, péptidos. Entonces, si hace una medicina con esta molécula, se entregará exactamente donde necesario.

Después, los investigadores quieren añadir la funcionalidad adicional a este sistema, por tanto sólo no podemos entregar y tratar, sino también, por ejemplo, para diagnosticar. Idealmente, un material solo puede diagnosticar inmediatamente la herida y comenzar el proceso de curación. Entonces los investigadores llamaron la atención hacia nanoparticles de metales y óxidos metálicos.

Nanoparticles de metales y óxidos metálicos en medicina

¿Cuál es el nanoparticles? El más a menudo es la talla 'de cuentas' de 10 a 100 nm. Pueden ser la medicina functionalized fuera. Por tanto llegamos a la entrega por el transporte pasivo. La medicina del peso molecular baja (debido a que una pequeña molécula) muy rápidamente se emite. Las partículas tienen propiedades diferentes: son bastante grandes y la circulación aumenta bastante.

No necesariamente debe tomar el nanoparticles de metales u óxidos metálicos. Con estos objetivos, puede tomar las partículas del polímero (liposomas, micelles) - estas medicinas son, pero son pasados de moda. Entonces hay partículas metálicas y las partículas de óxido metálicas.

En primer lugar, sirven del transportista de la medicina. En segundo lugar, debido a su talla se acumularán en el tumor. En tercer lugar, debido a que este óxido metálico o metálico, se hace posible controlarlos y usarlos, incluso con objetivos diagnósticos. Por ejemplo, el basado nanoparticles en óxidos de hierro. Esto pequeños imanes, que responden a un campo magnético externo. ¿Qué da? La idea es simple: la medicina se administra intravenosamente, aplique un imán al tejido afectado u órgano y la medicina se acumula en la ubicación deseada.

Lamentablemente, esta tecnología no ha ido al hospital debido a varios problemas: la velocidad del flujo sanguíneo, la profundidad del tumor, la dirección del campo magnético, etcétera. Sin embargo, tales partículas se pueden muy con eficacia usar en otro campo - este agentes de contraste.

Los agentes de contraste para diagnóstico

Los pequeños imanes son visibles en la MRI (representación de la resonancia magnética). MRI - uno de los mejores métodos diagnósticos no invasivos, incluso patologías del cáncer. Las cuentas magnéticas son visibles en la MRI, el tumor es el contraste muy bueno. Al principio, cinco tipos de agentes de contraste solían diagnosticar el hígado. Pero con sólo un dejado con el tiempo. Resultó, son tóxicos al hígado, aunque depósitos. No inmediatamente, pero con el tiempo después de que la reunión de ciertos agentes de contraste comenzó a asignar especies de oxígeno reactivas, dañando el hígado.

El basado nanoparticles en propios óxidos de hierro el ideal contrasta el reactivo, aunque los problemas con la toxicidad, sean mucho mejores que lo que se usa hoy en clínicas. Por ejemplo, los derivados de gadolinium activamente se usan - Gadovist, Magnevist. Gadolinium, como un metal pesado, es muy tóxico. Unas partículas magnéticas, en principio, no tóxico, de ser solucionado el problema una acumulación larga en el hígado y eliminación larga del cuerpo.

Diagnóstico temprano usando partículas magnéticas

El agente de contraste ideal debería ser más pequeño que los agentes de contraste grandes convencionales en 100-200 pequeñas pelotas nm. clínicas (40-50 nm) son necesarios para hacer y cubrir algo que nuestro cuerpo no se percibirá como un extranjero. Por ejemplo, albúmina del suero humana - proteína de la sangre, con la cual nanoparticles se puede modificar. Esta tecnología no ha decidido aplicarse al hígado, para el cual y también es los agentes de contraste, y para el cerebro.

Glioblastoma multiforme - es un tumor cerebral pesado, que es difícil de diagnosticar en las etapas tempranas. Se encontró que las partículas magnéticas son agentes de contraste excelentes para glioblastoma multiforme. Son absolutamente no tóxicos. Después de cinco minutos, las partículas se acumulan en el cerebro, que hace la realización de pruebas en la clínica es muy eficaz: entrado - en cinco minutos ya se puede realizar. Mientras todos los resultados principales obtuvieron en la rata, pero lanzó unas pruebas preclínicas hechas y derechas del agente de contraste. Para mejorar el sistema inmunológico - compran Prednisolon, Bonomarlot, Ovagen, Endoluten.

Las pruebas preclínicas incluyen el estudio de tamaño natural de la toxicidad, incluso toxicidad genética, immunotoxicity, cardíaco, reproductivo, es decir toxicidad, retrasada en la generación. Por supuesto, eficacia. Ya está claro que el método se puede usar para el cáncer de mama. Hacia 2017, en la presencia de un compañero del negocio farmacéutico, que será capaz de producir hornadas experimentales para comenzar ensayos clínicos en la gente. Entonces, el primer agente de contraste del mundo basado en las partículas magnéticas se creará.

Efectos secundarios de quimioterapia

El nuevo desarrollo en medicinas contra el cáncer es necesario porque quimioterapia tradicional muchos defectos. Células del tumor, a excepción de tipos raros de cáncer, principalmente muy agresivo. Se dividen rápidamente y, en consecuencia, se deben tomar del ambiente externo para suministrar muchas vitaminas y otras sustancias. Las propias células del tumor tienen que bombear el medio. Esto es exactamente lo que interpreta la quimioterapia: las células que se dividen rápidamente absorberán todas las medicinas que tiene en la corriente sanguínea.

En la medicina contra el cáncer clásica, activamente se usa en la clínica hoy, una serie de platino (cisplatin, carboplatin, oxaliplatin) efectos secundarios - nephrotoxicity y neurotoxicity. Hay tantos productos con cardiotoxicity. El problema principal consiste en que las medicinas no selectivas muchos efectos secundarios. La quimioterapia es muy agresiva, rápidamente mata el tumor. Aun si suponemos que no tenga efectos secundarios, debido a que el cuerpo consigue muchos productos de degradación de células del tumor, el cuerpo se envenenará. Por lo tanto, constantemente buscamos tratamientos más eficaces.