Cuando las primeras células aparecieron en la Tierra hace unos 3.800 millones de años, los virus ya estaban aquí para saludarlas. Desde entonces, los virus son formas comprensibles de infectar las células, y las células reaccionan las formas en desarrollo de detener estas infecciones. Esta danza evolutiva eventualmente condujo al desarrollo de su sistema inmunitario.
El aspecto clave de su sistema inmune es distinguir "a sí mismo" ", para que pueda destruir y eliminar materiales extraños de su cuerpo. Aunque esta reacción inmune lo protege de los virus, también tiene implicaciones para cuán bien los materiales extraños como los medicamentos.
Soy un investigador que estudia formas de mejorar la medicina, incluyendo cómo llevarlos al lugar de la enfermedad en el cuerpo antes de eliminar o destruir. Una forma de hacerlo es capsular fármacos en nanopartículas: materiales lo suficientemente pequeños como para descargar celdas. Aunque estos materiales continúan impulsando la respuesta inmune para sacarlos del cuerpo, los científicos como yo descubrieron que esta reacción podría usarse para mejorar la eficiencia del tratamiento del cáncer.
Sistema inmunitario y administración de medicamentos
Además de detectar patógenos, su sistema inmunitario también reacciona al daño tisular. Puede ver esta reacción como inflamación, como el enrojecimiento y la hinchazón, cuando los medicamentos se inyectan en su cuerpo con una aguja.
Por lo general, esta respuesta inflamatoria es mínima. Pero el potencial de una reacción extendida aumenta cuando los medicamentos se usan lentamente durante un largo período de tiempo, como durante la infusión quimioterapéutica que puede durar una hora o más. Por esta razón, algunos pacientes han dado medicamentos falsificados antes de la infusión para reducir el potencial de una respuesta inmune negativa durante el tratamiento.
Nanopartículas El avance roto para obtener fármacos usa nanopartículas. Estos materiales, que pueden estar hechos de lípidos, proteínas, oro u otros componentes, tienen la ventaja de que son muy pequeños: un diámetro nanocértico típico es de aproximadamente 10 milímetros. Su pequeño tamaño permite que las células enfermas las tomen fácilmente. Entonces, cuando las nanopartículas contienen medicamentos, pueden actuar como un sistema de entrega de medicina.
Los nanomateriales se utilizan en muchas industrias, incluida la medicina.
A pesar del hecho de que son tan pequeños, las nanopartículas pueden contener una gran cantidad de moléculas de fármacos, lo que les permite entregar una fuerte carga de tratamiento directamente a la célula. También pueden entregar drogas hechas de ADN y ARN. El ejemplo más famoso de esta tecnología es una vacuna Coin-19, que utiliza nanopartículas hechas de moléculas de grasa modificadas para administrar MNA que aprende el sistema inmune para protegerlas de la infección Covid-19.
Su sistema inmune innato también identifica las nanopartículas como conquistadores frecuentes cuando se inyectan en su cuerpo. Como resultado, algunos pacientes tienen una reacción inflamatoria inicial cuando el cuerpo intenta atacar el nanocérculo.
Pero, ¿qué pasa si esta reacción se puede usar para mejorar el tratamiento?
Explotando una respuesta inmune innata
En los últimos 30 años, mi laboratorio en la Universidad de Colorado estudia cómo las nanopartículas entregan drogas. Recientemente nos centramos en comprender cómo reacciona el sistema inmune innato a la inyección de nanopartículas. Aunque esta reacción inmune generalmente se considera una deficiencia, queríamos explorar si podría mejorar la terapia.
En un estudio de 2022. Año sobre cómo las nanopartidas afectan a los ratones, encontramos que la respuesta inmune lanzará la dosis inicial de nanopartículas que también reducirán los efectos de la segunda dosis si se reducen poco después. Lo hace tan rápido limpiando las drogas del cuerpo. Esta reacción es similar a cómo la infección viral inicial aumentó una respuesta protectora a corto plazo contra la infección posterior de otro virus.
Los nanočerticles - Puntos amarillos - se pueden diseñar para ubicarse en las células cancerosas, que son azules. Instituto Nacional de Salud: NIH
Un aspecto crítico de este efecto protector incluye la producción de proteínas llamado interferón lambda. Esta molécula "interfiere" el proceso de infección al limitar el virus para obtener acceso a diferentes tejidos en el cuerpo. Los investigadores han probado previamente esta proteína como un posible fármaco antivirus para el tratamiento de CROVID-19.
Del mismo modo, el interferón lambda realizado en respuesta a la primera dosis de nanopartículas limita la capacidad de otra dosis para administrar el medicamento a tejidos sanos en el cuerpo. Sin embargo, no afectó la capacidad de nanocérticamente para acceder a tumores, probablemente porque los tumores pueden interrumpir la respuesta inmune.
En el tratamiento convencional del cáncer, los medicamentos de quimioterapia se utilizan para matar tumores. Dado que estos medicamentos también son tóxicos para las células sanas, los pacientes a menudo perciben efectos secundarios como pérdida de cabello, problemas gastrointestinales y erupción cutánea. Utilizando nanopartículas para administrar tratamiento contra el cáncer, podría ayudar a reducir estos efectos secundarios y combinar entre el interferón Lambda podría permitir la nanoportricula que ha sido encapsulada en el cuerpo el tiempo suficiente para tener sus efectos completos.
Nuestro equipo está estudiando si la inyección directa de interferón lambda puede ayudar a restringir la cantidad de medicina, que termina en tejidos sanos, al tiempo que aumenta su concentración en tumores. En la prueba inicial de esta estrategia en el cáncer de colon, todos los ratones que recibieron el interferón Lambda han visto un mayor tiempo de supervivencia y una pérdida de peso reducida. Una mejor comprensión de cómo ocurre este efecto podría ayudar a los investigadores eventualmente a probar este enfoque para el tratamiento del cáncer en pacientes humanos.
Los científicos tienen un largo camino en el desarrollo de nanopartículas, que son efectivas como virus en la entrada a las células. Pero nuestra esperanza es explotar la respuesta inmune que ha desarrollado aproximadamente mil millones de años para prevenir infecciones virales, puede ayudar a reducir los efectos secundarios tóxicos del tratamiento durante la mejora de su eficiencia.
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