Publicado 26/04/2021 07:06CET

Prueban con éxito una terapia contra el cáncer mediante el uso de metaloenzimas artificiales para administrar fármacos

Archivo - Palabra cáncer. Recurso.
Archivo - Palabra cáncer. Recurso. - PIXABAY/PDPICS - Archivo

MADRID, 26 Abr. (EUROPA PRESS) -

Investigadores dirigidos por Katsunori Tanaka y Kenward Vong en el RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR) de Japón han demostrado que el crecimiento de los tumores puede reducirse mediante una terapia que marca las células cancerosas con diferentes moléculas terapéuticas. En un caso, el grupo pudo evitar la formación de tumores en ratones al marcar las células cancerosas con un compuesto que dificulta que las células se agrupen y formen tumores. En el caso de los tumores ya existentes, se dirigieron a las células cancerosas con compuestos tóxicos que las destruyeron, según publican en la revista 'Science Advances'.

Uno de los principales problemas de los actuales tratamientos contra el cáncer es que sus efectos no se limitan a las células cancerosas del organismo. Los efectos secundarios de la quimioterapia son bien conocidos: pérdida de cabello, náuseas, agotamiento, compromiso del sistema inmunitario y daños nerviosos. Poder atacar específicamente a las células cancerosas, y sólo a las células cancerosas, con compuestos terapéuticos es un sueño que poco a poco se está convirtiendo en realidad, y el nuevo estudio del grupo de Tanaka en RIKEN CPR es la prueba del concepto. "Hemos conseguido por primera vez tratar el cáncer utilizando química catalizada por metales en ratones", dice Tanaka.

El proceso se basa en el trabajo previo del grupo que utiliza enzimas artificiales basadas en oro, generalmente llamadas metaloenzimas, para marcar proteínas dentro del cuerpo. El agente de marcado y la metaloenzima se inyectan en el cuerpo, pero por separado. La metaloenzima está diseñada para ser glicosilada, es decir, tiene cadenas de azúcares llamadas glicanos adheridas a su superficie.

Se eligen glicanos específicos para que puedan unirse a las células objetivo del organismo. Por ejemplo, las diferentes células cancerosas pueden identificarse por los tipos únicos de lectinas -proteínas de unión a glicanos- que están incrustadas en sus membranas externas. Para este experimento, los investigadores construyeron una metaloenzima glicosilada capaz de unirse a las lectinas específicas que se encuentran en el exterior de las células cancerosas HeLa, dirigiéndose así a ellas. Una vez que el agente de marcado reacciona con la metaloenzima, ésta puede realizar la función deseada y marcar la proteína de interés en la célula cancerosa. De este modo, sólo se pueden marcar las células cancerosas a las que se dirige la metaloenzima glicosilada.

El equipo realizó dos grandes pruebas de liberación de fármacos dirigidos. En la primera se utilizó una forma de RGD que se volvía funcional tras reaccionar con la enzima artificial unida a la célula cancerosa objetivo. Se eligió la RGD porque las pruebas anteriores indicaban que interfería con la capacidad de las células cancerosas de agruparse y formar tumores. Inyectaron a ratones con células cancerosas HeLa y luego les inyectaron tanto la metaloenzima glicosilada como la RGD.

A los ratones de control se les inyectó la enzima artificial sola, la RGD sola o solución salina. Los ratones fueron controlados durante 81 días. Mientras que todos los controles desarrollaron tumores y murieron mucho antes de alcanzar los 81 días, los ratones tratados con la terapia celular selectiva con marcaje RGD tuvieron una tasa de supervivencia del 40%. Los análisis de imágenes indicaron que el tratamiento interrumpió la aparición y la progresión de los tumores.

La segunda prueba se diseñó para atacar los tumores que ya se habían formado. Para ello, el equipo utilizó la misma metaloenzima glicosilada, pero con una forma de doxorrubicina no tóxica que se volvía funcional tras reaccionar con la metaloenzima. Las pruebas previas demostraron que el agente era inofensivo hasta que interactuaba con la metaloenzima, momento en el que liberaba doxorrubicina tóxica.

De este modo, el fármaco sólo afectaba a las células cancerosas seleccionadas. Las pruebas en ratones fueron similares a las realizadas con RGD, salvo que se dejó que los tumores se desarrollaran durante una semana antes de inyectar la enzima artificial y el agente de marcado. Los ratones que recibieron el tratamiento real mostraron una reducción del crecimiento del tumor y una mayor tasa de supervivencia en el transcurso de 77 días.

"Pudimos utilizar nuestro sistema para llevar metaloenzimas a las células cancerosas en ratones vivos, que reaccionaron con agentes de marcado para administrar terapias farmacológicas dirigidas que redujeron la aparición y el crecimiento del tumor --dice Tanaka--. El siguiente paso es, sin duda, la aplicación clínica en humanos".

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