El cáncer mata porque los tumores se reproducen por el cuerpo humano, y eso ocurre debido a de que el nivel de pH en las células cercanas disminuye y se vuelve más ácido. En otras palabras, las células cancerígenas funcionan bajando el pH de las células sanas que las rodean, para "invadirlas" y extenderse en los tejidos.  

Mientras tanto el carbonato de calcio, que es el mayor ingrediente de los antiácidos, neutraliza este efecto, aumentando el pH en los tejidos dañados.

El equipo de expertos hizo frente a varios rompecabezas científicos en su camino. El doctor Som comenta que "al carbonato de calcio no le gusta ser pequeño. Los cristales del carbonato de calcio son normalmente de 10 a 1000 veces más grandes en comparación con las nanopartículas que usamos para curar el cáncer". Es más, "este compuesto químico crece permanentemente sumergido en el agua, como una estalactita y estalagmita en una cueva". Para resolver estas dificultades unieron esfuerzos con otro grupo de científicos de la Escuela de Ingeniera de su universidad y elaboraron solución extraordinaria: produjeron un fármaco con albumina, que permite también controlar el crecimiento de las nanopartículas. 

Los ingenieros de la Universidad de Washington en St. Louis han encontrado una manera de mantener un tumor canceroso de crecimiento mediante el uso de nanopartículas de la principal ingrediente de las tabletas antiácidas comunes.

Fueron utilizado dos métodos novedosos para crear nanopartículas de carbonato de calcio que fueron inyectados por vía intravenosa en un modelo de ratón para el tratamiento de tumores sólidos. El compuesto cambió el pH del medio ambiente del tumor, de ácido a más alcalina, y se detuvo el crecimiento del cáncer.

Con este trabajo, los investigadores demostraron por primera vez que pueden modular el pH en tumores sólidos utilizando nanopartículas diseñadas intencionadamente. Los resultados de la investigación fueron publicados recientemente en línea en la nanoescala.

"El cáncer mata a causa de la metástasis", dijo Som, que está trabajando en un doctorado en ingeniería biomédica, además de un título de médico. "El pH de un tumor ha sido fuertemente correlacionado con la metástasis. Para una célula de cáncer de salir de la matriz extracelular, las células o alrededor de ella, uno de los métodos que utiliza es una disminución de pH ".

Los investigadores se dispusieron a encontrar nuevos enfoques para elevar el pH del tumor y hacerlo sólo en el ambiente del tumor. En el agua, el pH en carbonato de calcio es de hasta 9. Pero cuando se inyecta en el cuerpo, el equipo descubrió que el carbonato de calcio sólo eleva el pH a 7,4, el pH normal en el cuerpo humano. Sin embargo, trabajar con carbonato de calcio presenta algunos retos.

"El carbonato de calcio no le gusta ser pequeño", dijo Som. Los cristales de carbonato de calcio son normalmente 10 a 1000 veces más grande que una nanopartícula ideal para la terapia del cáncer. Para resolver este problema, Som trabajó con otros investigadores de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de crear dos soluciones únicas. Trabajando en conjunto con los investigadores en el laboratorio de Pratim Biswas, PhD, el profesor Lopata Lucy y Stanley y presidente del Departamento de Energía, Medio Ambiente e Ingeniería Química, desarrollaron un método que utiliza polietileno de difusión a base de glicol para sintetizar el tamaño a 20 y 300 nanómetros carbonato de calcio.

Trabajar con Srikanth Singamaneni, PhD, profesor asistente de ciencias de los materiales, se desarrolló otro método para crear carbonato de calcio de 100 nanómetros de tamaño mediante la construcción de un método conocido como la difusión de etanol asistida. Al aprovechar la experiencia complementaria de los diferentes laboratorios, los investigadores desarrollaron un solvente hecho de albúmina para mantener las nanopartículas de carbonato de calcio, lo que les permite ser inyectados en el cuerpo por vía intravenosa.

Comúnmente, las nanopartículas se han hecho con el oro y la plata. Sin embargo, ni están presentes en el cuerpo humano, y existe la preocupación acerca de ellos se acumulan en el cuerpo.

"El calcio y carbonato de ambos se encuentran en gran medida en el cuerpo, y son generalmente no tóxicos," dijo Som. "Cuando el carbonato de calcio se disuelve, el carbonato se convierte en dióxido de carbono y se libera a través de los pulmones, y el calcio se incorpora a menudo en los huesos."

Som y el equipo inyectaron a diario las nanopartículas de carbonato de calcio en el modelo de ratón fibrosarcoma, lo que detuvo el crecimiento del tumor. Sin embargo, cuando se dejaron de inyectar las nanopartículas, el tumor comenzó a crecer de nuevo.

En el futuro, los investigadores planean para determinar la dosis óptima para prevenir la metástasis, mejorar la focalización de los tumores y determinar si se podría utilizar con los medicamentos de quimioterapia.