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Investigadores de la Universidad de Ciencias de Tokio (TUS) desarrollaron nanopartículas a partir de salvado de arroz y demostraron fuertes efectos anticancerígenos en modelos de ratón. Publicado en Revista de nanobiotecnologíaEl estudio encontró que las nanopartículas derivadas del salvado de arroz (rbNP) eran efectivas para detener la división de las células cancerosas e inducir la muerte celular programada, destacando su potencial como una alternativa segura y asequible a los tratamientos tradicionales contra el cáncer.
Los tratamientos convencionales contra el cáncer incluyen radiación y quimioterapia, que matan el cáncer y las células sanas. La pérdida de tejido relacionada con el tratamiento puede ser significativa e incluso fatal en etapas avanzadas del cáncer. Los tratamientos modernos contra el cáncer que utilizan nanopartículas pueden atacar las células cancerosas y al mismo tiempo preservar el tejido sano.
En investigaciones recientes se ha demostrado que las nanopartículas vegetales (pdNP) con efectos terapéuticos son un sustituto útil de los tratamientos convencionales contra el cáncer. Sin embargo, todavía no se ha aprobado ningún pdNP como agente terapéutico contra el cáncer.
El salvado de arroz es un subproducto del proceso de refinación del arroz y tiene poco uso práctico y poco valor de mercado. Sin embargo, contiene varias sustancias, como el γ-orizanol y el γ-tocotrienol, que tienen propiedades anticancerígenas.
Salvado de arroz. Fuente de la imagen: wasanajai/Shutterstock.com
Un grupo de investigación dirigido por el profesor de la TUS Makiya Nishikawa en Japón produjo nanopartículas de salvado de arroz y evaluó su eficacia en modelos de ratón para estudiar las propiedades medicinales del salvado de arroz.
Dr. Daisuke Sasaki, la Sra. Hinako Suzuki, el profesor asociado Kosuke Kusamori y el profesor asistente Shoko Itakura de TUS fueron coautores del estudio.
En los últimos años se están desarrollando cada vez más modalidades farmacológicas nuevas. Al mismo tiempo, los costos de desarrollo asociados con nuevas terapias han aumentado dramáticamente, lo que se suma a la carga de los gastos médicos. Para abordar este problema utilizamos salvado de arroz, un residuo industrial con propiedades anticancerígenas, para desarrollar nanopartículas..
Makiya Nishikawa, profesora, Universidad de Ciencias de Tokio
Después de procesar y purificar una suspensión de salvado de arroz Koshihikari en agua, se obtuvieron nanopartículas derivadas de salvado de arroz (rbNP) para el estudio y se evaluaron sus efectos anticancerígenos. Se han demostrado potentes efectos anticancerígenos de las rbNP cuando se aplican a una línea celular cancerosa llamada Colon26.
Esto condujo a la muerte celular programada y a la detención de la división celular. La actividad anticancerígena de las rbNP se ha relacionado con la absorción de γ-tocotrienol y γ-orizanol por las células cancerosas, lo que provoca la detención del ciclo celular y la muerte celular programada.
Además, las rbNP inhibieron la expresión de proteínas que promueven la metástasis y la recurrencia del cáncer, como la ciclina D1 y la β-catenina, una proteína asociada con la vía de señalización Wnt, que participa en la proliferación celular. Además, sólo 26 células mostraron una disminución en la expresión de β-catenina debido a las rbNP; Las células no cancerosas no se vieron afectadas.
Una preocupación importante asociada con los pdNP es su baja actividad farmacológica en comparación con los fármacos. Sin embargo, las rbNP mostraron una mayor actividad anticancerígena que DOXIL.®, una formulación farmacéutica liposomal de doxorrubicina. Además, la doxorrubicina es citotóxica tanto para las células cancerosas como para las no cancerosas, mientras que las rbNP son citotóxicas específicamente para las células cancerosas, lo que sugiere que las rbNP son más seguras que la doxorrubicina..
Makiya Nishikawa, profesora, Universidad de Ciencias de Tokio
Los investigadores inyectaron rbNP a ratones con adenocarcinomas agresivos en la cavidad abdominal (el espacio entre los intestinos, el hígado y los riñones, rodeado por el diafragma, los músculos abdominales y la pelvis) para probar las propiedades anticancerígenas de las rbNP en el cuerpo vivo.
Descubrieron que el crecimiento del tumor se suprimía significativamente, sin efectos negativos en los ratones. Además, en un modelo de metástasis pulmonar de ratón, las rbNP redujeron drásticamente el crecimiento de células de melanoma murino B16-BL6 que formaron metástasis.
El salvado de arroz es una gran fuente de pdNP terapéuticos debido a varios factores. En primer lugar, es económico en comparación con muchas otras fuentes de pdNP. En Japón, alrededor del 40% del salvado de arroz se desecha, lo que lo convierte en una fuente fácil de materia prima. En segundo lugar, las rbNP exhiben una mayor eficiencia de preparación en comparación con las pdNP publicadas anteriormente.
Además de ser un tratamiento contra el cáncer seguro y eficaz, las rbNP también exhiben propiedades fisicoquímicas extremadamente estables. Antes de los ensayos clínicos en humanos, es necesario investigar varios factores, incluido el desarrollo de tecnologías de separación a nivel farmacéutico, la evaluación de parámetros de control para el proceso de producción y la evaluación de la seguridad y eficacia en modelos animales de xenoinjerto y líneas celulares de cáncer humano.
Finalmente, el salvado de arroz, un producto de desecho agrícola, proporciona pdNP terapéuticos que son seguros, asequibles y eficaces. También podrían cambiar el tratamiento del cáncer en el futuro.
Al establecer un método de producción de nanopartículas de salvado de arroz con calidad estable y confirmar su seguridad y eficacia, podemos desarrollar medicamentos para el tratamiento del cáncer que sean sostenibles, respetuosos con el medio ambiente y asequibles. Esto puede permitirnos ayudar a más pacientes con cáncer a mantener una buena salud física y mental después del tratamiento..
Makiya Nishikawa, profesora, Universidad de Ciencias de Tokio
Referencia de la revista:
Sasaki, D., et al. (2024) Desarrollo de nanopartículas derivadas de salvado de arroz con excelente actividad anticancerígena y su aplicación para la diseminación peritoneal. Revista de nanobiotecnología. doi.org/10.1186/s12951-024-02381-z
Fuente: https://www.tus.ac.jp/en/
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