Investigadores de POSTECH y la Universidad Nacional de Kyungpook han desarrollado un novedoso sistema de administración terapéutica inhalable para el cáncer de pulmón, que utiliza nanopartículas de proteínas mucoadhesivas inspiradas en las propiedades adhesivas de los mejillones de mar. El esfuerzo fue dirigido por el Profesor Heung Joon Cha (Departamento de Ingeniería Química y Escuela de Graduados en Ciencia y Tecnología de Convergencia con especialización en Ciencias Médicas) y el Dr. Yeonsu Jeong (Departamento de Ingeniería Química) en colaboración con el Prof. Yoon Ki Jo (Departamento de Ciencia y Tecnología de Convergencia Biomédica, Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología) de la Universidad Nacional de Kyongpuk.
El cáncer de pulmón es uno de los cánceres más mortales en todo el mundo. El cáncer de pulmón de células no pequeñas (NSCLC), que representa el 85% de todos los casos de cáncer de pulmón, es particularmente difícil de tratar debido a la dificultad de su detección temprana. Los tratamientos anticancerígenos actuales se administran principalmente por vía intravenosa, afectando tanto a los tejidos malignos como a los sanos, lo que a menudo provoca efectos adversos graves. En consecuencia, las terapias inhalables han surgido como una alternativa prometedora, que permite la administración local de fármacos directamente a los pulmones. Sin embargo, la eficacia de este enfoque se ve significativamente obstaculizada por la barrera de la mucosa pulmonar y las células inmunitarias. Con base en estos antecedentes, una investigación colaborativa dio como resultado el desarrollo de una nanopartícula de proteína mucoadhesiva diseñada para el tratamiento del cáncer de pulmón.
Este método aprovecha las notables propiedades adhesivas de las proteínas de los mejillones marinos, famosas por su adhesión bajo el agua. Inspirándose en el mecanismo de oxidación-reducción de la proteína del pie tipo 6 (fp-6), los investigadores han sintetizado la proteína del pie tipo 1 (fp-1) incorporando cisteína, creando un biomaterial con fuerza adhesiva mejorada y capacidades precisas de administración de fármacos dentro del pulmón. El microambiente del cáncer. Estas nanopartículas exhiben una eficacia terapéutica excepcional al permitir la liberación selectiva de la carga útil e inhibir eficazmente la liberación en el tejido sano para minimizar los efectos adversos. Además, la biocompatibilidad, biodegradabilidad e inmunocompatibilidad inherentes de las proteínas del mejillón marino garantizan una mayor seguridad biológica y prolongan sustancialmente la retención de fármacos contra el cáncer, aumentando así su efecto terapéutico.
En modelos animales de cáncer de pulmón, las nanopartículas desarrolladas por el equipo de investigación y los medicamentos contra el cáncer que contenían inhibieron la metástasis y la invasión de las células cancerosas después de que fueron administradas a los pulmones a través de un nebulizador. Muestra eficacia de barrera y se adhiere a la mucosa durante períodos prolongados. Este avance tiene el potencial de aumentar el acceso de los pacientes al tratamiento del cáncer de pulmón, ya que la administración simplificada de medicamentos basada en inhalación se puede autoadministrar en casa. Además, este enfoque puede mejorar significativamente la calidad de vida de los pacientes al reducir la necesidad de visitas al hospital.
El profesor Heung Joon Cha, quien dirigió la investigación colaborativa de POSTECH, dijo: “Los hallazgos de nuestra investigación tienen el potencial de mejorar significativamente tanto la precisión como la eficacia del tratamiento del cáncer de pulmón, al tiempo que mejoran significativamente la calidad de vida de los pacientes”.
Los resultados del estudio se publican en línea. BiomaterialesLa principal revista internacional de investigación de biomateriales. Esta investigación fue posible gracias a la financiación del Programa de Investigadores de Mitad de Carrera de la Fundación Nacional de Investigación (NRF), el Programa de I+D de Tecnología Médica y Dental del Ministerio de Salud y Bienestar Social y el Programa Pangubernamental de Desarrollo de Tecnología de Medicina Regenerativa.