Un consorcio internacional que lideran investigadores de la USC en el CiMUS y el iMATUS establece un nuevo enfoque en el tratamiento de tumores

Las actuales terapias contra el cáncer se ven limitadas porque la enfermedad evoluciona para evadir los fármacos, reproducirse y provocar metástasis. Una nueva molécula sintetizada por el grupo Nanomag de la USC ha superado esta dificultad, atacando el metabolismo energético que es necesario para la progresión del tumor

Investigadores del grupo Gallego de Investigaciones Oncológicas del Centro de Investigación en Medicina Molecular y Enfermedades Crónicas de la Universidad de Santiago de Compostela (CiMUS) han caracterizado las acciones biológicas de una nueva molécula sintetizada por el grupo Nanomag del Instituto de Materiales (iMATUS), también perteneciente a la USC.  El trabajo, que cuenta con financiación de la Fundación “la Caixa”, ha sido publicado en la revista científica Advanced Functional Materials y continúa la línea abierta orientada al uso médico de moléculas de muy pocos átomos, que ha dado lugar a un grupo de nuevas moléculas con potencial farmacológico.

“En este caso, hemos estudiado una molécula de cinco átomos de plata, denominada Ag5, que causa la muerte de la célula dependiendo del estado del metabolismo energético celular”, según explica la primera firmante del estudio, Vanesa Porto. La investigadora apunta además que para entender esto hay que explicar “la importancia de la homeostasis redox. En las células normales del organismo existe un equilibrio entre los oxidantes y antioxidantes celulares que es fundamental para mantener las funciones y la supervivencia, alteraciones en este balance darían lugar a la muerte celular por apoptosis”. Sin embargo, las células tumorales adquieren una serie de alteraciones que hace que se dividan de forma incontrolada y “pierdan” la capacidad de morir. Entre ellas, el metabolismo energético de las células tumorales está aumentado (incremento de especies oxidantes) con el fin de sustentar de una manera más eficaz la proliferación neoplásica.

El presente trabajo demuestra la eficacia terapéutica de Ag5 en animales de experimentación. Utilizando un modelo de cáncer de pulmón metastásico se mostró que Ag5 inhibe el crecimiento tanto del tumor primario como de las metástasis en los ganglios linfáticos. Estos hallazgos son de particular interés porque los niveles altos de especies oxidantes  se han descrito tanto en células tumorales en proliferación como en entornos metastásicos.

Muerte de la célula cancerígena sin dañar la célula sana

La primera molécula con propiedades biológicas resultado de la colaboración entre los grupos de Nanomag que lidera Arturo López Quintela y el de Fernando Domínguez en el CiMUS ha sido el clúster de plata de tres átomos. Esta molécula aumenta la accesibilidad de fármacos que se unen al ADN tales como el cisplatino al disminuir la compactación de la cromatina. De esta forma cuando se combinan los clústeres con la quimioterapia mejora su eficacia terapéutica.

Pero estos clústeres no poseen actividad antitumoral por sí mismos. Sin embargo, y como demuestra este nuevo trabajo, los clústeres de plata de cinco átomos (dos átomos de plata de diferencia con el estudio anterior) sí que poseen actividad antitumoral per se. “Esta actividad antitumoral se explica gracias a la excepcional actividad catalítica de estas moléculas” argumenta David Buceta, coautor del estudio.

“En comparación con las células normales del organismo, el metabolismo energético de las células tumorales está aumentado para mantener su gran proliferación. Como resultado, la generación de especies reactivas de oxígeno está incrementada en las mitocondrias de los tumores. Para contrarrestar la oxidación producida por estos altos niveles, estas mismas células están equipadas con una potente maquinaria antioxidante. Aquí es donde actúan los clústeres de plata de cinco átomos ya que catalizan la oxidación irreversible de estas proteínas provocando, por tanto, la muerte celular”, concluye la primera autora del estudio e investigadora de la USC, Vanesa Porto.

Nuevas moléculas contra el cáncer: la opción más efectiva

El cáncer es la segunda causa de muerte en el mundo y en las últimas décadas hemos visto cómo esta enfermedad cobra cada vez más vidas, pero también cómo los avances de la ciencia y la tecnología permiten que, cada vez con más frecuencia, tener cáncer no sea sinónimo de muerte.

La colaboración de los grupos del CiMUS y del iMATUS en el desarrollo de nuevos materiales ha propiciado la obtención de una familia de moléculas con características singulares que se están aplicando en el tratamiento antitumoral y que ha abierto vías muy esperanzadoras en la lucha contra el cáncer. El desarrollo de nuevas moléculas es una prometedora opción para el tratamiento del cáncer, ya que, tal como demuestra este estudio y sostiene Porto “utilizarla permite combatir la enfermedad de manera muy precisa y dirigida apuntando al foco del problema, una concreción que facilita que el tratamiento sea especialmente destructivo con las células malignas, sin afectar ni dañar las células sanas”.

Financiación

El presente trabajo cuenta con el respaldo económico de la Fundación “la Caixa”, entidad que, desde 2013, ha impulsado este proyecto (Interacción de ADN con complejos organometálicos de Ru y Clústeres Cuánticos Atómicos) con resultados muy satisfactorios. En su conjunto, la subvención total asciende a más de 2.050.000€, de los cuales más de 850.000 se destinaron a la investigación concreta del equipo del CiMUS de la USC.

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