El cáncer peritoneal es difícil de tratar y tiene un mal pronóstico de supervivencia. Pero un nuevo y eficaz sistema de administración de nanomedicina ofrece algo de esperanza.
El trabajo a partir del cual evolucionó NaDeNo comenzó en 2012. La investigación inicial en SINTEF arrojó resultados prometedores, y ahora tanto la tecnología como sus patentes se están escindiendo del instituto de investigación y convirtiéndose en una compañía separada.
La tecnología hace posible incorporar grandes volúmenes de un fármaco activo contra el cáncer en portadores de nanopartículas. Estos transportadores luego se inyectan en la cavidad peritoneal, lo que permite que el fármaco se distribuya uniformemente y, por lo tanto, se administre a todos los tumores desarrollados en el peritoneo.
Entregando una gran dosis a los tumores
Experimentos con ratones y ratas demuestran que las nanopartículas se acumulan preferentemente en los tumores, liberando así una proporción mucho mayor del fármaco a Células cancerígenas que a las células sanas.
“Una base sólida creada por la investigación realizada en SINTEF ha permitido el progreso en el desarrollo de esta tecnología”, cube Ýrr Mørch, director de tecnología (CTO) y cofundador de NaDeNo. “Si obtenemos los resultados que esperamos, la tecnología puede representar un importante paso adelante, no solo para el futuro tratamiento del cáncer peritoneal, sino también para otras enfermedades”, cube.
Sin embargo, para que la tecnología sea accesible para los pacientes con cáncer, primero debe probarse exhaustivamente y luego fabricarse a mayor escala. Debe ser seguro y eficaz.
“Ahora nos estamos preparando para comenzar los ensayos preclínicos”, cube Mørch. “Esta fase llevará algunos años, durante los cuales llevaremos a cabo una serie de estudios en animales utilizando métodos estandarizados. Tenemos que probar el producto a fondo y también demostrar que el fármaco es seguro y puede fabricarse con la pureza médica adecuada”, cube.
A continuación, la empresa solicitará la realización de ensayos clínicos en pacientes con cáncer.
“Las nanopartículas ahora se fabrican a escala de laboratorio en SINTEF, pero tenemos que demostrar que podemos producirlas a escala industrial”, cube Mørch. “Esto debe ser realizado por fabricantes especializados, pero para hacerlo tenemos que ir al extranjero”, cube. “Queda mucha investigación por completar antes de que la tecnología pueda aplicarse en pacientes con cáncer. Todavía estamos en una fase temprana”, cube.
Cáncer peritoneal difícil de tratar
El cáncer peritoneal es difícil de descubrir y tratar. A menudo surge como resultado de la propagación de células cancerosas de otros órganos, como los ovarios o el tracto digestivo. Da pocos síntomas ya menudo se descubre demasiado tarde. Los pronósticos de supervivencia suelen ser malos.
Los enfoques de tratamiento actuales aún no se han estandarizado y tienden a prolongar la vida en lugar de curar.
Los pacientes que reciben este diagnóstico comúnmente son tratados mediante la extirpación quirúrgica de todo el tejido canceroso seen seguido de quimioterapia que se administra localmente o en todo el cuerpo a través de la sangre. El problema con este enfoque es que el fármaco tiene un tiempo de residencia demasiado corto en la cavidad peritoneal o no llega a la cavidad ni a las células cancerosas.
“Esto se debe a una barrera que existe entre la sangre y el peritoneo”, cube Annbjørg Falck, directora ejecutiva y cofundadora de NaDeNo.
Para que el fármaco funcione con eficacia, tiene que ser soluble en agua. Sin embargo, muchos tratamientos quimioterapéuticos implican fármacos de molécula pequeña que son poco solubles en agua. Dichos tratamientos son, por lo tanto, difíciles de administrar dirigidos a sitios tumorales.
Pequeñas partículas con una enorme superficie
NaDeNo tiene como objetivo abordar esto encapsulando el fármaco en diminutos transportadores de nanopartículas. Las nanopartículas se inyectan directamente en la cavidad peritoneal en una solución que asegura que se distribuyan uniformemente y lleguen a todos los tumores del peritoneo. Luego liberan el fármaco en los sitios del tumor.
“Este fármaco es poco soluble en agua cuando está ‘desnudo’, pero se vuelve muy soluble cuando se integra en las nanocápsulas desarrolladas por SINTEF”, cube Mørch. “Las cápsulas ayudan a que el fármaco llegue al lugar correcto. Cuando las partículas se degradan en el cuerpo, se libera el fármaco”, cube.
En experimentos con ratones y ratas, los investigadores han observado que las nanopartículas se acumulan en los tumores localizados en el peritoneo. Esto permite que una mayor proporción del fármaco llegue a las células cancerosas y se desperdicie menos en las células sanas.
“La distribución uniforme del fármaco por toda la cavidad peritoneal, combinada con el tiempo de residencia más prolongado, demuestra que los animales parecen tolerar mejor el fármaco cuando se utiliza este sistema de administración”, cube Mørch.
También hay otros beneficios.
“El tamaño de las nanopartículas significa que tienen una gran superficie en relación con su volumen”, cube. “Cada mililitro de solución contiene hasta 10¹² partículas, literalmente miles de millones de partículas. Esto hace que una enorme área de superficie esté disponible para la interacción entre las partículas y su entorno, y no menos importante para la unión a las diversas células y tejidos del cuerpo humano”, cube Mørch.
Esto permite que las nanopartículas entreguen grandes cantidades del fármaco a los tumores.
El mismo materials se usa para cerrar heridas, ya que se degradará gradualmente en el cuerpo. Crédito: SINTEF/NaDeNo
Una citotoxina anticancerígena eficaz
El producto que NaDeNo está desarrollando actualmente se puede describir como una plataforma nanotecnológica para la encapsulación de fármacos no solubles en agua (hidrofóbicos) en portadores de nanopartículas. Actualmente existe una gran demanda para la entrega eficaz de dichos fármacos.
“Si tenemos éxito con nuestro primer producto, nos permitirá ofrecer una tecnología de entrega que puede beneficiar a las empresas de los sectores farmacéutico y biotecnológico”, cube Mørch.
La citotoxina que utiliza la empresa se llama cabazitaxel. Es muy efectivo, pero los métodos actuales de administración también causan efectos secundarios importantes.
“Cabazitaxel actualmente se usa solo para el tratamiento del cáncer de próstata”, cube Annbjørg Falck. “El componente activo es altamente tóxico y es poco soluble en agua. Por esta razón, existen límites sobre la cantidad de medicamento que se puede administrar sin causar efectos secundarios graves”, cube.
La escasa solubilidad en agua de cabazitaxel dificulta el desarrollo de sistemas de administración de nanopartículas para el fármaco. Por tanto, NaDeNo tiene que demostrar que incorporar el fármaco en nanopartículas ofrece una mayor eficacia en comparación con los tratamientos actuales para pacientes que padecen metástasis de cáncer en la cavidad peritoneal.
“Cabazitaxel es muy poderoso y exhibe menos desarrollo de resistencia que otras citotoxinas comparables”, cube Falck. “Un método de administración nuevo y optimizado permitirá que muchos más pacientes se beneficien de este fármaco eficaz”, cube.
Múltiples aplicaciones
Hasta ahora, el desarrollo de SINTEF de su tecnología de nanopartículas se ha llevado a cabo en estrecha colaboración con el Norwegian Radium Hospital en Oslo, con experiencia en tratamientos de cáncer peritoneal.
Esta colaboración ha proporcionado al primer candidato de desarrollo de NaDeNo una base clínica clave y ha permitido a la empresa obtener acceso a modelos de ratón representativos de cánceres humanos, con resultados muy prometedores.
“El Hospital Radium trata a pacientes que sufren de metástasis en el cavidad peritoneal de acuerdo con altos estándares internacionales”, cube Mørch. “El método se llama quimioterapia intraperitoneal hipertérmica (HIPEC), donde todo el tejido tumoral seen se extrae quirúrgicamente de la cavidad antes del tratamiento native con quimioterapia caliente. En algunos casos, se logra una mejor eficacia con este método. Sin embargo, el tratamiento es muy extenuante para los pacientes, que están muy enfermos. La citotoxina tiene un tiempo de residencia corto en el peritoneo y se distribuye rápidamente a otras partes del cuerpo.
Kjersti Flatmark es profesor y consultor sénior en gastrocirugía en el Norwegian Radium Hospital y habla muy bien de la colaboración con NaDeNo y SINTEF.
“La metástasis en el peritoneo es difícil de tratar y tiene un pronóstico muy malo. Desafortunadamente, nuestros enfoques de tratamiento actuales muy rara vez curan a nuestros pacientes, por lo que es evidente la necesidad de mejores opciones de tratamiento. Ha sido emocionante ser parte de este esfuerzo colaborativo, primero con SINTEF y ahora con NaDeNo. Hasta ahora nos hemos centrado en el desarrollo y la prueba de la tecnología en sistemas modelo y esperamos que, a largo plazo, el suministro de citotoxinas en nanopartículas contribuya a mejorar la eficacia del tratamiento, lo que permitirá que muchos más pacientes disfruten de una recuperación completa. ,” ella cube.
Inicialmente, NaDeNo se centra en un grupo compuesto por 37.000 pacientes al año en Europa y EE. UU. La empresa también tiene la ambición de aplicar la tecnología a un mayor número de pacientes.
“Si la primera droga sistema de entrega funciona, será un buen indicio de que tenemos una tecnología que se puede utilizar para el tratamiento de muchos tipos de cáncer que actualmente son difíciles de tratar”, cube Mørch.
En agosto de 2022, el NCI aceptó el primer candidato de desarrollo de NaDeNo como una nanomedicina prometedora. El NCI lleva a cabo un programa de pruebas preclínicas estandarizadas de forma gratuita, donde el objetivo es acelerar el desarrollo de nanomedicinas que tengan el potencial de tratar a pacientes con enfermedades potencialmente mortales para las que actualmente existe una demanda médica apremiante para encontrar una cura.
“La inclusión en uno de los programas de pruebas preclínicas del NCI es un hito clave para nosotros y ofrece un reconocimiento valioso de nuestro programa de desarrollo”, cube Annbjørg Falck. Los criterios de inclusión son bastante estrictos, por lo que esto demuestra que el trabajo realizado por SINTEF durante muchos años es de un alto nivel internacional”, cube.
Heidi Johnsen es gerente de investigación del equipo de SINTEF que participó en el desarrollo de la plataforma tecnológica NaDeNo y es optimista sobre el futuro de la empresa derivada.
“En SINTEF trabajamos en el desarrollo de tecnología para una sociedad mejor y estoy orgulloso de lo que hemos logrado hasta ahora. Continuaremos haciendo lo mejor que podamos en términos de colaboración efectiva para garantizar que NaDeNo tenga éxito con el desarrollo de su producto”, cube.
“Nuestra estrategia precise es asegurar una sólida inversión futura con el objetivo de llevar nuestro primer producto al mercado y a los pacientes, mientras al mismo tiempo continuamos desarrollando nuestra plataforma tecnológica”, cube Falck. “En este sentido, también queremos forjar vínculos con socios de los sectores biotecnológico y farmacéutico que buscan nuevas y mejores formas de suministrar fármacos poco solubles en agua”, concluye.
