Los polímeros recubiertos con nano partículas que están repletas de medicamentos para el tratamiento muestran promesas significativas para el tratamiento del cáncer, incluido el cáncer de ovario. Estas partículas pueden dirigirse directamente al tumor, donde evitan su carga salarial, evitando muchos efectos secundarios de la quimioterapia tradicional.
Durante la última década, Paula Hammond, profesora del MIT Institute y sus alumnos, ha creado una variedad de partículas utilizando una técnica llamada ensamblaje de capa. Han demostrado que las partículas pueden hacer frente efectivamente al cáncer en los estudios de ratones.
Para ayudar a acercar estos nano -partículas más cerca del uso humano, los investigadores ahora han llevado una técnica de fabricación que puede ayudarlos a producir grandes cantidades de partículas en una parte de la época.
Hammond dice: “Ha habido muchas promesas con el sistema nano parcial que estamos desarrollando, y recientemente hemos estado muy entusiasmados con los logros que estamos buscando especialmente los modelos animales para nuestra cura para el cáncer de ovario”, dice Hammond. También hay. “Finalmente, necesitamos poder lograr una escala en la que una empresa pueda fabricarlos a gran escala”.
El profesor Hammond y Daryl Aryan, profesor de inmunología y microbiología en el Instituto de Investigación de Scraps, es el autor principal del nuevo estudio, que aparece hoy. Materiales funcionales modernos. El PhD ’24 de París, que ahora es un Instituto Postal y Coach en el Hospital Bergham and Women, es científico visitante en el Instituto Coach y es el principal autor de Azra Gordon ’24 Paper. MIT también es escritor, senderismo, un autor.
Una acción suave
Hace más de una década, el laboratorio de Hammond desarrolló una técnica novedosa para la construcción de nano partículas con arquitectura altamente controlada. Este enfoque puede exponerse a la superficie del nanoteral a nivel nanoteral en el nivel nanoteral en un polímero de carga positivo y negativo.
Cada capa se puede incrustar con moléculas de fármacos u otro tratamiento. Las capas también pueden transportar moléculas que ayudan a las partículas a encontrar e insertar células cancerosas.
El laboratorio de Hammond se aplica en realidad a una capa a la vez, utilizando la estrategia desarrollada, y después de cada aplicación, las partículas pasan por una fase centrífuga para eliminar cualquier polímero adicional. Los investigadores dicen que es oportuno y que será difícil medirlo para la producción en masa.
Recientemente, un estudiante graduado en el laboratorio de Hammond desarrolló un enfoque alternativo para limpiar las partículas, llamada filtración de gripe tangental. Sin embargo, si bien este proceso fue pavimentado, todavía se limitó a la complejidad de su preparación y a la escala máxima de producción.
Hammond dice: “Aunque el uso de filtración de gripe tangental es útil, sigue siendo un proceso de lotes muy pequeño, y las investigaciones clínicas requieren que tengamos muchas dosis disponibles para un número significativo de pacientes”.
Para crear un método de fabricación a gran escala, los investigadores utilizaron un dispositivo de mezcla microfluídico que les permite agregar nuevas capas de polímero al orden a medida que las partículas fluyen a través del micro canal dentro del dispositivo. Cada capa, los investigadores pueden calcular cuánto polímero se necesita, lo que elimina la necesidad de purificar las partículas después de cada adición.
“Esto es realmente importante porque la separación son los pasos más costosos y de tiempo en tales sistemas”, dice Hammond.
Esta estrategia elimina la necesidad de combinar polímeros manuales, una producción suave e integrar el proceso de acuerdo con la buena práctica de fabricación (GMP). Los requisitos de GMP de la FDA aseguran que los productos cumplan con los estándares de seguridad y puedan fabricarse permanentemente, lo que será extremadamente difícil y costoso utilizando el proceso de lotes de paso anterior. El dispositivo microfluídico utilizado por los investigadores en este estudio ya se utiliza para la fabricación de otros tipos de nano partículas GMP, incluida la vacuna ARNm.
“Con un nuevo enfoque, no es menos probable el error o los accidentes del operador”, dice París. “Este es un proceso que se puede implementar fácilmente en el GMP, y es realmente el movimiento clave aquí. Podemos crear una innovación dentro de la capa colocando nano partículas y la fabrica rápidamente de una manera que podamos ir a ensayos clínicos”.
Escala de producción
Usando este enfoque, los investigadores pueden producir 15 miligramos de nano partículas (suficientes para aproximadamente 50 dosis) en solo unos minutos, mientras que tomará una hora generar la misma cantidad en la técnica original. Los investigadores dicen que podría permitir ensayos clínicos y la preparación de partículas más que suficientes para usar pacientes.
París dice: “Para promover este sistema, simplemente te mantienes callado, y es muy fácil producir más y más contenido”.
Para demostrar sus nuevas técnicas de producción, los investigadores desarrollaron nano partículas recubiertas con una citocina llamada inteligencia -12 (IL -12). El laboratorio de Hammond ya ha demostrado que la capa IL-12 puede activar las principales células inmunes proporcionadas por nano partículas de capa y activar el ritmo lento del tumor ovario en ratones.
En este estudio, los investigadores encontraron que las partículas llenas de IL-12 fabricadas utilizando la nueva técnica han mostrado un rendimiento similar al de la capa de capa de capa original. Y, no solo estas nano partículas están asociadas con el tejido contra el cáncer, sino que también muestran una capacidad única para ingresar a las células cancerosas. Esto permite que las nano partículas funcionen como un marcador en las células cancerosas que activan el sistema inmune localmente en el tumor. En el modelo de ratón de cáncer de ovario, este tratamiento puede conducir tanto al crecimiento tumoral como al tratamiento.
Los investigadores han presentado una patente de tecnología y ahora están trabajando con el Centro Deshpande de Innovación Técnica del MIT, que probablemente cree una empresa para hacer comerciales de tecnología. Los investigadores dicen que aunque inicialmente se están centrando en el cáncer de cavidad abdominal, como el cáncer de ovario, este trabajo también se puede aplicar a otros tipos de cáncer, incluido Glyublastoma.
La investigación fue proporcionada por el Instituto Nacional de Salud de EE. UU., El Centro de Marble de Nano Medicina, el Centro Deshpande para la Innovación Técnica y el Instituto Nacional del Cáncer por la subvención del Apoyo del Instituto de Entrenadores (CORE).
