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El cáncer de ovario seroso de alto grado (HGSOC, por sus siglas en inglés) es uno de los cánceres humanos más mortales y su pronóstico sigue siendo extremadamente pobre. Un artículo publicado en ciencia avanzada investigó las propiedades autoterapéuticas de las nanopartículas de oro para identificar un eje molecular que promueva el crecimiento de HGSOC.
![Inhibición del crecimiento del cáncer de ovario con nanopartículas de oro](https://d1otjdv2bf0507.cloudfront.net/images/news/ImageForNews_39695_16636867848967083.jpg)
Estudio: Las nanopartículas de oro interrumpen el eje IGFBP2/mTOR/PTEN para inhibir el crecimiento del cáncer de ovario. Crédito: Helena Nechaeva/Shutterstock.com
Las nanopartículas de oro inyectadas por vía intravenosa o intraperitoneal durante dos semanas en dosis únicas o múltiples se analizaron en cuanto a su biodistribución y toxicidad. Las nanopartículas de oro no mostraron toxicidad histológica o bioquímica para los órganos vitales.
Además, se utilizó un modelo ortotópico de xenoinjerto derivado del paciente (PDX) para confirmar que las nanopartículas de oro inhibían el crecimiento tumoral en pacientes con HGSOC. Además, para validar los mecanismos moleculares que subyacen a la eficacia de las nanopartículas de oro, se trató un tumor de xenoinjerto humano basado en una línea celular con nanopartículas de oro y PI-103 (un inhibidor de la cinasa dual mTOR) individualmente y como terapia combinada (de nanopartículas de oro) y PI. -103).
Los resultados mostraron que la terapia de combinación mostró una inhibición del crecimiento tumoral similar a la de las nanopartículas de oro solas. Por lo tanto, el presente informe ilustra las propiedades autoterapéuticas de las nanopartículas de oro que pueden probarse para identificar un eje de señalización crítico asociado con un mal pronóstico en el cáncer de ovario y ofrece la oportunidad de corregir y mejorar los resultados del tratamiento.
Aplicaciones biomédicas de las nanopartículas de oro
HGSOC es un cáncer epitelial único caracterizado por disfunción p53, inestabilidad genómica en lugar de mutaciones impulsoras, estadio avanzado al inicio, probable origen epitelial de las trompas de Falopio y un precursor del carcinoma tubárico seroso in situ. Las mutaciones dañinas de la línea germinal en los genes BRCA1 y BRCA2, así como otros genes menos comunes involucrados en la reparación del ADN, como PALB2 y RAD51c, están implicados en su carcinogénesis.
Los principales esfuerzos en nanotecnología biomédica se han centrado en la administración de fármacos y aplicaciones de biodetección. Aunque las propiedades optoelectrónicas y fisicoquímicas de las nanopartículas inorgánicas, que dependen del tamaño y la forma, se han estudiado en detalle, sus propiedades biológicas permanecen prácticamente inexploradas.
Las nanopartículas de oro han atraído mucha atención en varias aplicaciones biomédicas, ya que son biocompatibles, fáciles de sintetizar, caracterizar y modificar en la superficie, ya que las nanopartículas de oro pueden unirse fuertemente al tiol (-SH-) y la amina (-NH).2-) contienen moléculas.
Las nanopartículas de oro tienen propiedades químicas, optoelectrónicas y biológicas ajustables, lo que aumenta su aplicabilidad en agentes terapéuticos, sondas sensoriales, vehículos de administración de fármacos y agentes catalíticos.
Previamente, se demostraron las propiedades autoterapéuticas de las nanopartículas de oro de 20 nanómetros que inhiben el crecimiento tumoral en dos modelos ortotópicos preclínicos de cáncer de ovario. Lo hizo inhibiendo la activación de la proteína quinasa activada por mitógenos (MAPK) e invirtiendo la unión epitelial-mesenquimatosa (EMT) a través de la regulación a la baja de varios factores de crecimiento de unión a heparina.
Además, explotar la propiedad autoterapéutica de las nanopartículas de oro, interrumpiendo la diafonía bidireccional entre las células de cáncer de páncreas y los fibroblastos asociados al cáncer de páncreas (CAF) que reprogramaron el microambiente tumoral (TME) en el cáncer de páncreas, resultó en la inhibición del crecimiento tumoral en un ortotópico. modelo, informó.
Nanopartículas de oro para inhibir el crecimiento del cáncer de ovario
Previamente, las nanopartículas de oro se han utilizado como herramienta para capturar proteínas de interés. Una vez introducidas en un sistema biológico, las nanopartículas de oro interactúan con varias moléculas y forman una corona de proteínas en la superficie, lo que afecta las propiedades biológicas de la partícula.
La exploración de la modulación de la corona de proteínas alrededor de las nanopartículas de oro ayudó a identificar varios objetivos nuevos, incluido el factor de crecimiento derivado del hepatoma (HDGF), el dominio de motoneurona de supervivencia que contiene 1 (SMNDC1), la pirofosfatasa inorgánica (PPA1), el inhibidor de péptido 15 (PI15), Gasdermin B y factores de crecimiento similares a la insulina (IGF) en el cáncer de ovario.
Basándose en las nanopartículas de oro bioacumuladas, se determinó la dosis no tóxica de las nanopartículas para demostrar la supresión del crecimiento tumoral en un modelo de ratón ortotópico PDX. La actividad antitumoral estuvo mediada a través de un bucle de retroalimentación autorregulador de la interacción IGFBP2/PTEN a través de la inactivación de la vía de señalización de crecimiento PI3K/Akt/mTOR y la activación de la proteína de supervivencia PTEN. Además, la terapia combinada de nanopartículas de oro y PI-103 mostró una inhibición del crecimiento tumoral similar a la de las nanopartículas de oro solas.
Por lo tanto, el presente estudio demostró que las nanopartículas de oro podrían servir como una herramienta importante para sondear e identificar los ejes moleculares críticos responsables de la progresión del cáncer de ovario.
Conclusión
En resumen, se identificó una nueva proteína reguladora, IGFBP2, que permitió que las nanopartículas de oro impidieran el desarrollo y la progresión del cáncer de ovario. Basándose en la dosis no tóxica de nanopartículas de oro, se demostró la supresión del crecimiento tumoral en un modelo de ratón ortotópico PDX.
En el presente estudio se demostró una aplicación novedosa de nanopartículas autoterapéuticas. Además, se identificó el eje de señalización clave responsable del crecimiento tumoral. Estas nanopartículas se utilizaron para validar su capacidad de selección de IGFBP2 para explorar la viabilidad de este concepto. Los resultados mostraron que la reducción de los niveles de IGFBP2 mediaba parcialmente la eficacia antitumoral de las nanopartículas de oro.
Por lo tanto, las nanopartículas de oro autoterapéuticas se han presentado como una terapia prometedora para el cáncer de ovario, ya sea como terapia única o combinada (con PI-103), agregando valor al tratamiento actual limitado por opciones y malos resultados. Estas nanopartículas también se pueden transferir rápidamente a la clínica.
Relación
Hossen, MN y otros. (2022) Las nanopartículas de oro interrumpen el eje IGFBP2/mTOR/PTEN para inhibir el crecimiento del cáncer de ovario. ciencia avanzada. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202200491
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