Un grupo de investigadores de la Universidad de Yale probó en ratones con meduloblastoma un tratamiento que cuenta con nanopartículas administradas directamente en el líquido cefalorraquídeo (LCR), que puede superar desafíos significativos en el tratamiento de un cáncer cerebral particularmente mortal.
La investigación, publicada en Science Translational Medicine, mostró que los ratones que recibieron este tratamiento vivieron significativamente más tiempo que los ratones del grupo de control.
El meduloblastoma, un cáncer cerebral que afecta predominantemente a los niños, a menudo comienza con un tumor en lo profundo del cerebro. El cáncer es propenso a propagarse a lo largo de dos membranas protectoras conocidas como leptomeningios por todo el sistema nervioso central, particularmente la superficie del cerebro y el LCR.
La propagación leptomeningeal se observa en una serie de tumores cerebrales primarios, así como en metástasis cerebrales de tumores sólidos en el pecho, el pulmón y otros lugares. Debido a que no hay barreras anatómicas en el líquido cefalorraquídeo para prevenir un mayor crecimiento, estos cánceres pueden propagarse rápidamente.
Apuntar a los tumores en el LCR ha demostrado ser difícil, en parte porque el líquido atraviesa rápidamente el sistema nervioso central unas cuatro veces al día en los seres humanos, por lo general eliminando los medicamentos antitumorales antes de que hayan tenido la oportunidad de acumularse y tener algún efecto.
“Es como un sistema de cascada, con un flujo de fluido rápido y rápido”, dijo Minsoo Khang, autor principal del estudio y ex estudiante de posgrado en el laboratorio de Saltzman.
Para evitar este obstáculo, el equipo de investigación fabricó nanopartículas que se adhieren a los tumores. Diseñadas en el laboratorio de Saltzman, estas nanopartículas están hechas con polímeros degradables que liberan lentamente un inhibidor de reparación de ADN, talazoparib, que está aprobado por la FDA y que actualmente se utiliza en la clínica para una serie de cánceres.
El medicamento es de una clase relativamente nueva de medicamentos contra el cáncer conocidos como inhibidores del PARP, que bloquean una enzima que ayuda a reparar el ADN. Sin la capacidad de reparar su ADN, las células tumorales tienen más probabilidades de morir.
El tratamiento con nanopartículas se inyecta intratecalmente, es decir, se administra directamente entre los leptomeningos que protegen el líquido cefalorraquídeo. Durante un período de semanas, los investigadores detectaron la presencia de las nanopartículas en el líquido cefalorraquídeo durante 21 días después de una sola dosis. “Estábamos muy emocionados de haber encontrado un medio que tiene retención a largo plazo en este espacio fluido, que de lo contrario es un desafío”, dijo Khang.
Tratar el cáncer de cerebro en general es un desafío, ya que pocos tratamientos pueden penetrar en la barrera hematoencefálica, un sistema de defensa natural que puede bloquear los medicamentos potencialmente útiles. El método del equipo de investigación podría ofrecer una solución.
El uso de las nanopartículas para atacar los tumores permitió a los investigadores usar el medicamento talazoparib, que ha demostrado ser eficaz en una serie de tumores sólidos fuera del cerebro. Sin embargo, debido a que el medicamento se ha limitado a la no penetración del sistema nervioso central, una dosis administrada por vía oral tendría una eficacia limitada contra los tumores con propagación leptomeningeal.
La administración del medicamento de forma intratecal también evita inyectarla directamente en el cerebro, una técnica conocida como administración mejorada por convección, un procedimiento muy desafiante que se puede realizar solo unas pocas veces al año. Las inyecciones intratecales, por el contrario, son mucho menos invasivas y se pueden administrar sin hospitalización.
Además de la inyección de nanopartículas, a los ratones también se les administró una dosis oral de un medicamento de quimioterapia conocido como temozolomida.
“Es una nueva plataforma donde podemos dar estas quimioterapias orales que atraviesan la barrera hematoencefálica y un agente dirigido solo en el sistema nervioso central”, señala el estudio. “En esencia, esta compartimentación de la terapia combinada mejorará la muerte sinérgica de células tumorales al tiempo que minimiza la toxicidad sistémica”.
Los ratones que recibieron el tratamiento basado en nanopartículas vivieron significativamente más tiempo que los ratones que recibieron terapia farmacológica que no usaban nanopartículas, e incluso más que los ratones que no recibieron tratamiento. Además, hubo mucha menos propagación del cáncer en los ratones que recibieron las nanopartículas que los portadores de drogas. N
