Revista de Investigación y Desarrollo

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Acceso abierto

ISSN: 2311-3278

abstracto

Nanomedicine 2017: Anticancer theranostic approaches for in vitro and in vivo drug delivery

Subhra Mohapatra

La última década ha visto avances significativos en los enfoques de administración de medicamentos contra el cáncer, aunque muchos desafíos incluyen la disponibilidad de nano y biomateriales limitados, la absorción y liberación de medicamentos de los endosomas, la orientación de los medicamentos a las células enfermas deseadas.o tejidos, y la falta de modelos traducibles para estudiar la administración de fármacos. Para hacer frente a estos desafíos, hemos desarrollado y probado una serie de enfoques novedosos de administración de fármacos. Con este fin, primero desarrollamos una plataforma de administración de fármacos activada por infrarrojo cercano (NIR) basada en el óxido de grafeno químicamente reducido (CRGO) modificado con quitosano incorporado en un nanogel termosensible (CGN). CGN exhibió un efecto térmico inducido por NIR similar al de CRGO, características de respuesta térmica reversibles a 37-42 °C y alta capacidad de carga de clorhidrato de doxorrubicina (DOX) (48% en peso). El nanogel cargado con DOX liberó DOX más rápido a 42 °C que a 37 °C. En segundo lugar, dado que la combinación de quimioterapia con terapia génicaha sido una de las estrategias más prometedoras para el tratamiento del cáncer, desarrollamos una plataforma de nanopartículas de grafeno magnético (CMG) funcionalizado con quitosano para la administración simultánea de genes/fármacos y SPIO al tumor. Los resultados de esta investigación indicaron que los CMG brindan una plataforma teragnóstica robusta y segura, que integra el transporte dirigido tanto de la terapia genética como de los fármacos quimioterapéuticos y una resonancia magnética más ventajosa de los tumores. Además, teniendo en cuenta el hecho de que los agentes de contraste de gadolinio (Gd) que se utilizan predominantemente para imágenes de RM T1 tienen una toxicidad excesiva y resultados secundarios plausibles junto con fibrosis sistémica nefrogénica, desarrollamos una elección de agentes de contraste T1, como Mn para pulmón .formación de imágenes Aquí documentamos el gráfico y la síntesis de nanopartículas de lípidos micelares (LMN) multifuncionales que contienen óxido de Mn (M-LMN) para MRI que también se pueden usar para la administración de ADN y fármacos. Finalmente, hemos desarrollado un modelo in vitro de plataforma de cultivo tumoroide para probar la administración de fármacos a tumores que imita cuidadosamente los tumores in vivo. Tomados en conjunto, se predice que estos desarrollos conducirán a una mejor administración de fármacos contra el cáncer contra los cánceres.

Las estrategias de diagnóstico actuales deben ampliarse para brindar capacidades de detección anticipada, y los métodos de quimioterapia estándar para el tratamiento del cáncer están restringidos por la falta de especificidad y la toxicidad sistémica. Esta evaluación destaca los avances en nanotecnología que han permitido el desarrollo de plataformas multifuncionales para la detección, el tratamiento y el control de la mayoría de los tipos de cáncer. Los nanomateriales se pueden utilizar como resonancia magnética, imágenes ópticas e imágenes fotoacústicas.agentes de distinción. Cuando se usan como portadores de fármacos, las nanoformulaciones pueden extender la exposición del tumor a los agentes terapéuticos y resultar en mayores efectos en el tratamiento al prolongar los tiempos de circulación, proteger las cápsulas atrapadas de la degradación y mejorar la absorción del tumor a través del efecto EPR y la endocitosis mediada por receptores. Múltiples comercializadores terapéuticos, como minoristas de quimioterapia, antiangiogénicos o terapia génica , pueden ser enviados simultáneamente por nanoportadores a sitios web de tumores para embellecer la eficacia de la terapia. Además, los distribuidores de imagenología y terapia pueden colaborar para proporcionar una integración perfecta de diagnóstico, remedio y seguimiento, y modalidades terapéuticas excepcionales como la quimioterapia .y la hipertermia se puede coadministrar para aprovechar los efectos sinérgicos. Los liposomas, las nanopartículas de acero, las nanopartículas poliméricas, los dendrímeros, los nanotubos de carbono y los puntos cuánticos son ejemplos de nanoformulaciones que se pueden utilizar como sistemas multifuncionales para la teranóstica del cáncer . Los enfoques de la nanomedicina en el cáncer tienen una enorme posibilidad de avances clínicamente traducibles que pueden afectar positivamente el proceso diagnóstico y terapéutico promedio, y dar como resultado mejores estilos de vida más fuertes para los pacientes con cáncer . Sin embargo, un esfuerzo científico concertado es integral para descubrir completamente los riesgos, efectos y precauciones a largo plazo para un uso humano seguro.

Los liposomas son membranas bicapa cerradas concéntricas de lípidos polares insolubles en agua que se pueden usar para encapsular biomoléculas y tabletas para una administración centrada mientras se protege su bioactividad. La DOX liposomal se ha investigado clínicamente para el cáncer de mama, cáncer de ovario, sarcoma de Kaposi relacionado con el SIDA, cáncer de cabeza/cuello y tumores de inteligencia. Un enfoque para superar estas limitaciones mediante la decoración de la superficie de las nanopartículas con restos concentrados como ligandos pequeños, anticuerpos o biomarcadores que pueden dirigir el vehículo de entrega hacia objetivos moleculares precisos que se sobreexpresan a través de las células tumorales. Las partículas seleccionadas pueden internalizarse luego con la ayuda de células tumorales.mediante endocitosis/fagocitosis mediada por receptores, lo que da como resultado concentraciones extendidas en el tejido tumoral.

Aunque los anticuerpos se pueden conjugar a la vez con cápsulas excepto mediante el uso de un vehículo, los ensayos científicos han resaltado las dificultades de aplicar este enfoque, en general debido a la posible pérdida de bioactividad tras la conjugación, el impedimento estérico y la inmunogenicidad de los anticuerpos cuando se usan en su forma completa. Por el contrario, la conjugación de anticuerpos con el suelo de un vehículo de transporte ya no interfiere con la bioactividad o las características del fármaco atrapado y ya no provoca la pérdida de afinidad del anticuerpo por el objetivo, lo que convierte a los nanoportadores en una plataforma fantástica para la mejora de buenas terapias dirigidas. Los propósitos de los anticuerpos en las opciones de tratamiento centrado han evolucionado hacia el uso preferencial de anticuerpos monoclonales (mAbs), especialmente tratando de evitar o reducirinmunogenicidad mediante el uso de tipos quiméricos o humanizados diseñados para maximizar las posibilidades de una traducción médica exitosa.

Se han investigado diferentes nanoportadores para el transporte tópico/dérmico de fármacos. Esta parte hablará sobre los portadores de aplicación tópica más utilizados para curar el cáncer de piel y poros . Los nanotransportadores tópicos deberían mejorar la orientación de la piel , mejorando la capacidad del fármaco para alcanzar y penetrar en las células tumorales. Además, los nanotransportadores pueden mejorar la estabilidad del fármaco y limitar la irritación de la piel evitando el contacto directo del fármaco con la superficie de la piel. Se han utilizado diferentes nanovehículos para aplicación tópica. Las investigaciones actuales enfatizan teorías y exploraciones completas sobre nanoportadores basados ​​en lípidos, nanoportadores basados ​​en polímeros, nanoemulsiones y nanogeles para la piel.tratamiento de la mayoría de los cánceres. Se caracterizaron para verificar in vitro, como la morfología de la superficie, la distribución de las dimensiones de las partículas, el potencial zeta, el valor del pH, la viscosidad, el contenido de fármaco, la eficiencia de atrapamiento, los estudios de permeación de la piel y los poros, los estudios de retención/deposición de la piel y los poros, la vesícula- piel ex vivo . estudios de interacción, actividad anticancerígena in vitro, capacidad de propagación y estudios de estabilidad in vitro. Varias investigaciones se centran en la investigación contra el cáncer in vivo en modelos de ratones con 7,12-dimetilbenz[a]-antraceno (DMBA), modelos de xenoinjertos y estudios de biodistribución y farmacocinéticos. En el futuro, se debe concentrar más atención en la estimulación de la piel , la pielirritación, estudios de sensibilización, toxicidad de órganos y toxicidad sistémica de los nanoportadores tópicos que contienen fármacos contra el cáncer. El objetivo universal es descubrir las tácticas para el tratamiento de la mayoría de los cánceres de piel a través de una metodología novedosa en lugar de desarrollar una fracción activa novedosa.

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