MADRID, 28 Oct. (EUROPA PRESS) -
Un equipo de especialistas en cáncer y químicos de la Universidad de Chicago (Estados Unidos) han formulado un tipo avanzado de nanopartícula que lleva un compuesto derivado de bacterias para dirigirse a una potente vía del sistema inmunitario llamada STING y suprimir el crecimiento tumoral y la metástasis mediante la interrupción de los vasos sanguíneos y la estimulación de la respuesta inmunitaria, según publican en la revista 'Nature Nanotechnology'.
Las nanopartículas, o moléculas diminutas que pueden transportar una carga útil de tratamientos farmacológicos y otros agentes, son muy prometedoras para el tratamiento del cáncer. Los científicos pueden construirlas con distintas formas y materiales, a menudo como estructuras porosas y cristalinas formadas por un entramado de compuestos metálicos y orgánicos, o como cápsulas que encierran su contenido dentro de una envoltura.
Cuando se inyectan en un tumor, estas partículas pueden liberar tratamientos que atacan directamente a las células cancerosas o complementan otros tratamientos como la inmunoterapia y la radiación.
Las partículas alteran la estructura de los vasos sanguíneos del tumor y estimulan una respuesta inmunitaria. Este enfoque también ayuda a superar la resistencia a los tratamientos de inmunoterapia en ciertos tumores de páncreas y potencia la respuesta a la radioterapia también en el glioma.
"Se trata de una colaboración inusual entre la medicina y la química inorgánica para resolver esta necesidad insatisfecha de tratamiento de tumores que son intratables a la terapia convencional --subraya el doctor Ralph Weichselbaum, Profesor de Servicio Distinguido Daniel K. Ludwig y Presidente de Radiación y Oncología Celular de la UChicago--. Pudimos administrar un estimulante inmunológico que tiene actividad antitumoral por sí mismo, y permitió que la radiación y la inmunoterapia curaran estos tumores".
Como siempre ocurre con el cáncer, algunos tumores se muestran resistentes incluso a los tratamientos más tecnológicos. La inmunoterapia libera el sistema inmunitario del cuerpo para encontrar y destruir las células cancerosas, pero los tumores deben estar "calientes" o inflamados para que estos tratamientos sean eficaces. Los llamados tumores "fríos", que no están inflamados, pueden esconderse del sistema inmunitario pero seguir creciendo y haciendo metástasis.
En un par de estudios publicados en 2014, Weichselbaum y otros investigadores de la UChicago demostraron que los ratones que carecían de una vía proteica llamada STING no montaban una respuesta inmunitaria eficaz contra el cáncer junto con la inmunoterapia o el tratamiento con altas dosis de radiación.
STING, abreviatura de complejo estimulador de genes de interferón en inglés, es una parte crucial del proceso en el que se basa el sistema inmunitario para detectar amenazas -como las infecciones o las células cancerosas- marcadas por la presencia de ADN dañado o en el lugar equivocado, dentro de la célula pero fuera del núcleo.
Desde entonces, STING se ha convertido en una atractiva diana para los tratamientos destinados a calentar los tumores fríos y hacer que los tumores ya calientes se calienten más. Sin embargo, hacerlo ha sido un reto porque los fármacos que estimulan la vía de STING tienden a ser muy pequeños y solubles en agua, por lo que cuando se inyectan por vía intravenosa, se eliminan rápidamente por filtración renal y pueden causar toxicidad en los tejidos normales en dosis altas.
El doctor Wenbin Lin, catedrático de química James Franck de la UChicago, está especializado en la construcción de nanoestructuras capaces de hacer llegar a los tumores diversos compuestos. Las nanopartículas tienden a quedar atrapadas en los tumores debido a sus sistemas vasculares y linfáticos, por lo que pueden suministrar más de sus cargas útiles exactamente donde se necesitan.
Lin ha desarrollado un nuevo tipo de partículas llamadas polímeros de coordinación a nanoescala (NCP) que tienen un núcleo de fosfato de zinc no tóxico rodeado de capas de lípidos. Estos NCP tienen la ventaja de que pueden diseñarse para una liberación controlada, lo que aumenta la deposición del fármaco en los tumores.
Lin, que se ha formado como químico inorgánico, asegura que se encuentra en una situación única para trabajar en tratamientos médicos por su experiencia en el diseño de partículas con diferentes propiedades. "Es una tecnología única que se adapta bien a la administración de muchos agentes farmacológicos. Ya sabemos cómo modificar la superficie para que puedan circular por la sangre y no sean engullidas por los macrófagos", afirma.
En el nuevo estudio, los equipos de Weichselbaum y Lin cargaron los NCP con un nucleótido llamado monofosfato de adenosina dimérico cíclico (CDA). El CDA es un fragmento de ADN que las bacterias generan cuando invaden un huésped; su aparición repentina -ya sea por una infección o por una nanopartícula- desencadena la vía STING y la respuesta inmunitaria innata del huésped para combatir el cáncer.
Esta respuesta inmunitaria potenciada atacó los tumores de múltiples maneras, suprimiendo el crecimiento tumoral y evitando la metástasis en varios tipos de cáncer. Destruyó las células endoteliales de los vasos sanguíneos de los tumores, aumentando aún más la deposición de CDA en los mismos. Sorprendentemente, también aumentó la capacidad de los macrófagos asociados a los tumores que se habían infiltrado en ellos para presentar antígenos que los marcan para el ataque de las células T antitumorales.
Además, este enfoque hizo que los tumores pancreáticos no inflamados y fríos fueran más susceptibles al tratamiento de inmunoterapia. También fue eficaz contra el glioma, atravesando eficazmente la barrera hematoencefálica para invertir la resistencia a la inmunoterapia y potenciar los efectos de los tratamientos de radiación.
"Esa es la parte brillante de estas nanoformulaciones. Hemos sido capaces de encapsular un agonista de STING que es extremadamente potente y promueve tanto la inmunidad innata como la adaptativa", destaca Weichselbaum.
Lin, que ha creado una empresa llamada Coordination Pharmaceuticals para desarrollar los NCP, está entusiasmado con su potencial para más usos clínicos.
"Esto tiene un enorme potencial porque no estamos limitados a un solo compuesto. Podemos formular otros nucleótidos y utilizar otros fármacos en el mismo PNC --asegura--. La tecnología es versátil y estamos explorando formas de optimizar las formulaciones para llevar más candidatos a PNC a los ensayos clínicos. Las pequeñas empresas emergentes pueden hacer avanzar los candidatos clínicos en un plazo mucho más corto que las grandes compañías farmacéuticas".
