Técnicas de las artes culinarias crean nuevos materiales terapéuticos
Inspirándose en la espuma de los lattes, así como en los ositos de goma y los dulces Pop Rocks, los investigadores de la Universidad de Iowa están creando nuevos materiales biocompatibles que pueden mejorar la eficacia de la quimioterapia y la radiación para tratar el cáncer.
Los nuevos materiales se conocen como materiales que atrapan gases, o GeM, que se pueden formular como espumas, sólidos o hidrogeles, y están diseñados para transportar altas concentraciones de una variedad de gases terapéuticos directamente a los tejidos, incluidos los tumores.
En un nuevo estudio, publicado el 2 de febrero en la revista Advanced Science, los investigadores dirigidos por James Byrne, MD, PhD, y Jianling Bi, PhD, de la UI, utilizaron GeM para administrar altos niveles de oxígeno directamente en los tumores. El estudio mostró que esto mejoró la eficacia de los tratamientos estándar de quimioterapia y radiación en modelos de ratón con cáncer de próstata y un tipo de sarcoma.
El nuevo estudio muestra que los GeM pueden aumentar significativamente los niveles de oxígeno dentro de los tumores sólidos y hacer que las células cancerosas sean más vulnerables a la radiación o la quimioterapia. El aumento de los niveles de oxígeno también pareció mejorar la reactividad inmunitaria, que es clave para generar una respuesta a la inmunoterapia.
Los GeMs de espuma, por ejemplo, se crean utilizando un sifón batidor, esencialmente el mismo dispositivo que usan los baristas para hacer espuma en el chocolate caliente y las bebidas de café congeladas, pero con ingeniería inversa para aceptar varios gases, incluido el oxígeno. Los sifones batidores del laboratorio utilizan componentes seguros y de bajo costo que se encuentran en muchos alimentos procesados para fabricar los GEM. Al variar la cantidad de cada componente, los investigadores pueden controlar la liberación de oxígeno del material. Debido a que los GeM se fabrican con componentes seguros y comestibles, Byrne señala que es probable que la traducibilidad de estos materiales para el tratamiento del cáncer sea extremadamente alta.
Otra ventaja es la capacidad de implantar o inyectar GeMs directamente en el tumor. La administración intratumoral de terapias contra el cáncer es un enfoque que floreció durante la última década debido a la capacidad de lograr altas concentraciones de fármacos dentro del tumor con pocos efectos secundarios. Las espumas, en particular, se pueden inyectar en áreas del tumor que son más difíciles de tratar o extirpar mediante cirugía.
Además de Byrne, Bi (primer autor del estudio) y sus colegas en la UI, el estudio fue un esfuerzo multiinstitucional que involucró a investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts, el Centro Médico Beth Israel Deaconess y la Facultad de Medicina de Harvard.
por Jennifer Brown
