La tinta de sepia es prometedora para el tratamiento del cáncer

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tinta de la sepia

En ratones el tratamiento con nanopartículas de tinta demostró ser efectivo

Los investigadores han descubierto que la tinta de sepia, una suspensión negra rociada por el animal para disuadir a los depredadores, contiene nanopartículas que inhiben fuertemente el crecimiento de tumores cancerosos en ratones.

Las nanopartículas consisten principalmente de melanina en peso, junto con aminoácidos, monosacáridos (azúcares simples), metales y otros compuestos. Los investigadores demostraron que las nanopartículas modifican la función inmune en los tumores y, cuando se combinan con la irradiación, pueden inhibir casi por completo el crecimiento del tumor.

Los investigadores, liderados por Pang-Hu Zhou del Hospital Renmin de la Universidad de Wuhan y Xian-Zheng Zhang en el Departamento de Química de la Universidad de Wuhan, publicaron un artículo sobre la capacidad de las nanopartículas de la tinta de sepia para inhibir el crecimiento de tumores en un reciente número de ACS Nano.

"Encontramos nanopartículas naturales de tinta de sepia con buena biocompatibilidad que pueden lograr simultáneamente la inmunoterapia de tumores y la terapia fototérmica", dijo Zhang. "Este hallazgo podría inspirar más exploración de materiales naturales para aplicaciones médicas".

La inmunoterapia tumoral implica combatir el cáncer estimulando el propio sistema inmunológico del cuerpo. Una estrategia es atacar los leucocitos o glóbulos blancos. Los macrófagos son el leucocito predominante que se encuentra en algunos tumores y pueden tomar una de dos formas: M1 o M2.

El fenotipo M1 envuelve y destruye las células tumorales a través del proceso de fagocitosis y con la activación de las células T (otras células blancas de la sangre). En el fenotipo M2, por otra parte, se suprime esta función inmune, lo que permite que el crecimiento del tumor continúe sin controlarse. En ambientes tumorales, el fenotipo M2 casi siempre supera al fenotipo M1.

Recientemente, los investigadores han estado trabajando en el desarrollo de pequeñas moléculas y anticuerpos que pueden convertir los macrófagos M2 del protumor en macrófagos M1 antitumorales. Al mismo tiempo, están diseñando nanopartículas como agentes fototérmicos que, cuando se exponen a la irradiación, destruyen localmente las células cancerosas por ablación térmica.

nanoparticulas en la tinta de la sepia

Estos agentes pueden integrarse en nanopartículas sintetizadas y luego administrarse a los pacientes. Sin embargo, uno de los inconvenientes es que estas nanopartículas sintéticas son caras y requieren complicados métodos de preparación.

Debido a estos costos, algunos investigadores han recurrido a la naturaleza en busca de alternativas. Investigaciones anteriores han demostrado que ciertos compuestos naturales, incluidos los que se encuentran en las algas pardas y algunas bacterias, contienen polisacáridos que tienen la capacidad de reprogramar macrófagos del tipo M2 al tipo M1.

En el nuevo artículo, los investigadores encontraron que las nanopartículas de tinta de sepia, que son esféricas y tienen un diámetro de aproximadamente 100 nm, también tienen esta capacidad.

Después de confirmar la biocompatibilidad de estas nanopartículas, los investigadores realizaron varios experimentos tanto in vitro con células tumorales como in vivo con ratones afectados por tumores. En los experimentos in vitro, los investigadores encontraron que la irradiación de las nanopartículas con irradiación del infrarrojo cercano mató a aproximadamente el 90% de las células tumorales, aunque las nanopartículas no mostraron casi ninguna citotoxicidad sin irradiación.

Los investigadores explicaron que el alto contenido de melanina de las nanopartículas desempeña un papel clave en el proceso de irradiación, ya que la melanina tiene una capacidad de conversión fototérmica intrínsecamente buena.

disminución del tamaño de tumores tras el tratamiento

En ratones, el tratamiento con nanopartículas demostró ser efectivo tanto solo como en combinación con la irradiación, aunque la irradiación mejoró aún más el resultado. Las imágenes bioluminiscentes revelaron que los ratones tratados mostraron una bioluminiscencia del tumor significativamente menor en comparación con los controles, lo que indica una metástasis muy reducida en los órganos internos. Los ratones tratados con nanopartículas e irradiación mostraron una inhibición casi completa del crecimiento tumoral.

Al realizar un análisis genético, los investigadores identificaron 194 genes expresados diferencialmente que participan en funciones inmunes que se asociaron con la regulación de la respuesta inflamatoria y la destrucción celular, y que el tratamiento regulaba hacia arriba o hacia abajo. El análisis indicó que una determinada vía de señalización es responsable de la conversión de macrófagos M2 a macrófagos M1.

Este mecanismo no solo conduce a la fagocitosis de las células tumorales, sino que también estimula al sistema inmunológico a producir varios factores antitumorales, todos los cuales desempeñan un papel en la inhibición del crecimiento tumoral.

En el futuro, los investigadores planean explorar otros materiales naturales que tienen propiedades contra el cáncer.

"Nuestro equipo de investigación está estudiando actualmente el potencial biomédico de materiales naturales como el cabello, la tinta de sepia, las bacterias, los hongos e incluso las células del cuerpo humano como portador de fármacos terapéuticos", dijo Zhang. "Al inspirarnos en la naturaleza y aprovechar sus propias características, esperamos encontrar algunas investigaciones valiosas que proporcionen nuevas y efectivas soluciones para el tratamiento de enfermedades clínicas".

Artículo científico: Nanoparticles from Cuttlefish Ink Inhibit Tumor Growth by Synergizing Immunotherapy and Photothermal Therapy

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