Revista de nanomateriales y nanotecnología molecular

Radioterapia aumentada con nanopartículas de óxido de titanio

Gareth Wakefield, Martin Gardener, Matt Stock y Megan Adair

El óxido de titanio es un material fotoactivo que genera radicales libres de hidroxilo mediante la división del agua. Cuando se dopan con iones de tierras raras, las nanopartículas de óxido de titanio se activan con rayos X y electrones generados por rayos X y se utilizan para mejorar el tratamiento de radioterapia de tumores sólidos. Como las nanopartículas generan radicales libres mediante la división del agua, no se requiere la presencia de oxígeno molecular y se pueden atacar tumores hipóxicos agresivos. Un ensayo clonogénico de células de cáncer de páncreas radioresistentes (PANC-1) muestra un factor de mejora de la dosis de radioterapia de 1,9 con cargas de nanopartículas clínicamente relevantes. Un xenoinjerto de cáncer orofaríngeo de rápido crecimiento (FaDu) demuestra que las nanopartículas de óxido de titanio dopadas con tierras raras administradas por inyección intratumoral se dispersan por todo el tumor, son absorbidas por las células cancerosas y experimentan una acumulación pasiva en el aparato de Golgi. La radioterapia incidental activa las nanopartículas para producir radicales libres de hidroxilo, destruyendo el aparato de Golgi e induciendo la apoptosis de las células tumorales. Esto da como resultado una reducción de la proliferación de células cancerosas y, en consecuencia, una reducción de la tasa de recrecimiento tumoral en un factor de 3,8. No hay un aumento de la toxicidad sistémica cuando se utilizan nanopartículas además de la radioterapia. Por lo tanto, las nanopartículas de óxido de titanio dopado con tierras raras representan un enfoque novedoso para el tratamiento de tumores mediante la destrucción del aparato de Golgi de las células durante la radioterapia.