Investigadores de la Universidad de Salamanca prueban con éxito esta alternativa in vitro
Una vez que los fármacos contra el cáncer se han mostrado efectivos, la investigación se centra ahora en buscar nuevos tratamientos que minimicen los efectos secundarios y, sobre todo, que sean más selectivos a la hora de eliminar las células cancerígenas y preservar las células sanas. El vehículo para aplicar estas terapias se convierte así en una línea fundamental de ensayo para llegar de forma más directa y eficaz a los tumores.
En este contexto, la catedrática de Ingeniera Química de la Universidad de Salamanca Eva Martín del Valle, pionera en España a la hora de aplicar esta área del conocimiento a la biomedicina, ha logrado un avance sin precedentes en el diseño de una alternativa no tóxica a la quimioterapia mediante el uso de nanocápsulas inteligentes capaces de reconocer y aplicar directamente el fármaco a las células tumorales.
Gracias a la reciente ayuda recibida de la Fundación Ramón Areces, el equipo científico de la USAL trata de modificar la quimioterapia convencional -específicamente en cáncer de pulmón- mediante el desarrollo de un aerosol que funcione como un inhalador convencional e incluya un vehículo inteligente capaz de reconocer únicamente las células tumorales, minimice los efectos tóxicos y no genere ningún tipo de reacción adversa en contacto con el tejido pulmonar, según informó la responsable del proyecto a Comunicación Universidad de Salamanca.
El aerosol ofrecerá, además, autonomía al paciente de cara a la administración de un ciclo convencional de fármacos. “Lo que tratamos es de abolir la dependencia del paciente que está dos horas sometido a tratamiento en una sala mientras le están suministrando la quimioterapia”, además de disminuir la “cantidad de fármaco empleado para que llegue de forma específica”, indica la responsable del proyecto. Esto reducirá la toxicidad y aumentará la eficacia del mismo, debido a que prácticamente “el 80% del fármaco suministrado no se utiliza, sino que tiene que ser metabolizado o expulsado por el organismo”, explica Eva Martín del Valle.
Con la nueva financiación conseguida, 120.000 euros para los próximos tres años, la investigadora calcula que en dos años, “o quizá menos”, puedan a empezar a realizarse los ensayos in vivo en ratones.
Desarrollo de tumores en 3D y salto a los ensayos in vivo
En la actualidad, y para afianzar la validación de este nuevo vehículo en la administración de fármacos, el equipo está desarrollando tumores en tres dimensiones, “para que nuestros resultados sean más cercanos a la realidad y nos dé una cierta seguridad antes de pasar a los animales”, subraya.
Para ello, utilizan impresoras 3D y diseñan unos compartimentos que permiten la adaptación y el crecimiento de las células tumorales de forma estructurada con un sistema que está controlando sus funciones. “Hacemos el uso de los modelos matemáticos que desarrollamos en ingeniería junto con las impresoras en 3D para definir unos volúmenes adaptados con unos materiales biocompatibles que permitan que las células crezcan de forma organizada”, tal y como relata Martín del Valle.
Las pruebas con ratones requieren una fuente de financiación adicional, se necesita un técnico, una “enfermera” exclusiva para los ratones que vea su evolución día a día. “Siempre hay un salto tremendamente grande entre los ensayos in vitro, que son en dos dimensiones, en una lámina plana, frente a la experimentación in vivo. No hay nada en medio. Y, ahí, es donde estamos, tratando de desarrollar tumores en tres dimensiones, ver cómo crecen y validar lo que estamos desarrollando”, comenta.
“Esto nos va a permitir que el diseño en animales sea muy reducido, que vayamos sobre seguro, que no tengamos que utilizar muchos grupos de ratones para contrastar el potencial tratamiento antes de pasar a las etapas clínicas”, añade la catedrática.
Objetivo: células sin energía bloqueando rutas metabólicas
Haber llegado hasta aquí es fruto de años de profundas investigaciones basadas en la Ingeniería Química y en el desarrollo de nuevos materiales. Desde la producción de nanocápsulas (pequeños vehículos a los cuales se han incorporado localizadores que permiten acudir a la zona específica a tratar), hasta la utilización de forma exitosa del aparato respiratorio para conjugar el trazo de partícula con el tamaño de las vías, pasando por el desarrollo de nuevos anticuerpos monoclonales junto con los dos fármacos convencionales, han demostrado su eficacia en distintos ensayos in vitro, no sólo contra el cáncer de pulmón, sino también en mama, ovario, próstata y colon.
“Mediante nuestra experiencia en materiales hemos sido capaces de modelizar y saber dónde llegan las partículas, cuáles quedan en el tracto respiratorio, cuánta cantidad llega hasta la zona determinada donde se localiza el tumor, toda esta conjunción desde el punto de vista ingenieril es lo que hemos tratado de conseguir en este proyecto”, subraya la investigadora.
En este proceso el tamaño es una condición imprescindible para que la nanopartícula llegue a la zona del alveolo y, sobre todo, el material del que está hecha, que ha de ser capaz de reconocer las células tumorales basándose en la sobreexpresión de proteínas que presentan. Por así decirlo, “tienen una fotografía distinta y esa diferencia es lo que aprovechamos y, al final, el anticuerpo entra como una llave en una cerradura”, un ejemplo esclarecedor de Eva Martín del Valle.
Al final, lo que los investigadores de la USAL pretenden es dejar a las células sin energía cambiando la quimioterapia convencional por el bloqueo de rutas metabólicas desde el punto de vista enzimático. “Las células tumorales se diferencian de las sanas en que metabólicamente captan alimento y generan energía de forma distinta, de tal forma que hemos podido identificar una vía de bloqueo y hacer que estas células tumorales se queden sin energía”, concluye.
Fuente: cadenaser