La humanidad se encuentra en la búsqueda constante de mejoras en los tratamientos contra el cáncer, y la Estación Espacial Internacional ha proporcionado una plataforma de microgravedad que tiene permitido avances en el proceso de tratamiento del cáncer.
La comunidad oncológica tiene una historia reciente de la utilización de diferentes técnicas de microencapsulación como un enfoque para el tratamiento del cáncer. La microencapsulación es un proceso único que forma pequeñas llenas de líquido, biodegradable micro-globos con varias soluciones de drogas que pueden proporcionar una mejor administración de fármacos y nuevos tratamientos médicos para tumores sólidos y resistentes a las infecciones. En otras palabras, mediante el uso de microcápsulas que contienen los tratamientos antitumorales y marcadores de visualización, el tratamiento puede ser dirigido directamente al tumor, que tiene varias ventajas sobre el tratamiento sistémico como la quimioterapia.
Pruebas en modelos de ratón ha demostrado que estas microcápsulas únicas pueden ser inyectados en los tumores de próstata humanos para inhibir el crecimiento del tumor o en realidad puede ser inyectado después crio-cirugía (congelación) para mejorar la destrucción de los tumores mucho mejor que la quimioterapia congelación o local solo. Las microcápsulas contienen también un agente de contraste que permite el CT, rayos X o imágenes por ultrasonido para controlar la distribución dentro de los tejidos para asegurar que todo el tumor es tratado cuando las microcápsulas liberan su contenido de drogas.
La microencapsulación de procesamiento del sistema electrostático-II experimento, o MEPS-II, dirigido por Dennis Morrison, Ph.D. (jubilado), en el Centro Espacial Johnson de la NASA, se llevó a cabo en la estación en 2002 e incluyó la encapsulación innovadora de varios diferentes fármacos contra el cáncer, las partículas magnéticas de disparo, y la encapsulación de ADN genéticamente modificado. El sistema mejorado experimento en la tecnología de microencapsulación existente mediante microgravedad para modificar la mecánica de fluidos, el comportamiento interfacial y métodos biológicos de tratamiento en comparación con la forma en que las microcápsulas se forman en la gravedad.
Como resultado de esta investigación en la estación espacial, los resultados de los experimentos de MEPS-II han proporcionado una nueva visión de las mejores formulaciones y las condiciones requeridas para producir microcápsulas de diferentes drogas, sobre todo cápsulas especiales que contienen los materiales de diagnóstico por imágenes y provocó la liberación de partículas. Co-encapsulación de múltiples fármacos y la terapia fotodinámica, o PDT, las drogas ha permitido a las nuevas estrategias de ingeniería para la producción de microcápsulas de la Tierra diseñados para la entrega directa en los tejidos de cáncer. Otros microcápsulas han sido para el tratamiento de infecciones de los tejidos profundos y los trastornos de la coagulación y para proporcionar una entrega de materiales de ingeniería genética para posibles estrategias de terapia génica. Las microcápsulas que se hicieron en la estación espacial y están dirigidos a inhibir el crecimiento de los tumores de próstata humanos han demostrado con éxito en el laboratorio. Aunque el equipo de Morrison había llevado a cabo varios experimentos de microencapsulación similares en misiones del transbordador espacial, debido a la capacidad de la estación espacial para apoyar experimentos a largo plazo, más se ha avanzado por los ocho experimentos de microencapsulación llevadas a cabo en la estación en 2002 que en los experimentos de 60 trabajos previos realizados en las cuatro misiones del transbordador espacial STS-77, STS-80, STS-95 y STS 107.
Beneficios de la Investigación de la Estación Espacial
El ambiente de microgravedad en la estación era un ambiente propicio que abrió el camino a mejores métodos de desarrollo de microcápsulas de la Tierra. La capacidad para llevar a cabo experimentos secuenciales de microencapsulación a bordo de la estación se ha traducido en una nueva tecnología, basada en la Tierra para hacer estas microesferas únicas que proporcionan una liberación sostenida de fármacos durante un período de 12-14 días. La estación de investigación condujo directamente a cinco patentes en Estados Unidos que han sido autorizadas por la NASA y dos más que están pendientes. Terapéutica NuVue, Inc., es una de varias empresas comerciales que han autorizado algunas de las tecnologías de MEPS y métodos para desarrollar nuevas aplicaciones, tales como agujas de ultrasonido innovadoras mejoradas y catéteres que se utilizan para entregar las microcápsulas de fármacos antitumorales directamente a los sitios del tumor. Una investigación más reciente utiliza un nuevo dispositivo para los tumores de congelación («crio-ablación»), seguidos por guiada por ecografía de deposición de las microcápsulas de múltiples capas que contienen diferentes medicamentos de quimioterapia fuera de la zona de congelación dentro de una próstata humana o un tumor de pulmón. En un estudio de 28 días, la terapia de combinación resultó en retardar el crecimiento del tumor del 78 por ciento y la regresión completa del tumor de hasta un 30 por ciento después de sólo tres inyecciones semanales de drogas microencapsulado en pequeñas cantidades que no debería haber ralentizado el crecimiento del tumor en más de 5.10 por ciento. Tecnologías NuVue, Inc., ha obtenido dos patentes de EE.UU. sobre la base de la terapia de combinación que incluye la entrega de las microcápsulas de la NASA de tipo. Tras la obtención de fondos, los ensayos clínicos para inyectar las microcápsulas de fármacos antitumorales directamente en los sitios del tumor se iniciará en el MD Anderson Cancer Center en Houston y el Centro Oncológico de Mayo en Scottsdale, Arizona
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