Nanopartículas, una potencial ayuda contra el cáncer

Carolina Vespasiano (Agencia CTyS-UNLaM) – Desde hace décadas, decenas de investigadores de distintas disciplinas del Instituto Leloir se pusieron al hombro la tarea de aportar opciones terapéuticas de tipo molecular para cáncer, que sean precisas y no destruyan a las células sanas del paciente.

Hace algunos años modificaron genéticamente al virus del resfrío para inhibir el crecimiento de masa tumoral. Este hallazgo, acompañado de otras terapéuticas convencionales, permitió curar diversos tipos de cáncer como melanoma, ovario, colorrectal y páncreas en ratones. Hoy, se encuentra a la espera de experimentación clínica.

La carrera, no obstante, no ha terminado. Actualmente, el Laboratorio de Terapia Molecular y Celular lleva adelante un desarrollo biotecnológico con los mismos fines pero creado de forma artificial. La Dra. en Ciencias Biológicas e investigadora Independiente del CONICET, Gabriela Canziani, dialogó con Agencia CTyS-UNLaM sobre este proyecto y sus posibles implicancias en la medicina actual.

Si bien la especialista asegura que no se puede pretender “una solución única y definitiva al cáncer” porque se trata de varias enfermedades a la vez, la meta a futuro es concretar tratamientos personalizados en los que la secuenciación del ADN sea una de las claves para definir qué funciona y qué no según el caso.

Antecedentes
El Instituto Leloir ya había conseguido avances significativos en el tratamiento de cáncer de la mano de científicos como Osvaldo Podhajcer, director del Laboratorio de Terapia Molecular y Celular del organismo. Él y su equipo diseñaron un pseudo virus terapéutico que se expresa únicamente en células tumorales, internalizándose para provocar su muerte.

“El virus —explica Canziani— es una cajita de información genética que se puede adaptar a las necesidades y tiene, en toda su superficie, moléculas que le permite llegar a puntos de reconocimiento biológico muy precisos. Con la ingeniería se puede modificar esas moléculas de reconocimiento y redireccionar al virus. De esta forma, el virus adquiere una nueva vocación: infectar exclusivamente células del tejido maligno donde se multiplica y eliminarlas.”

El virus inteligente del equipo de Podhajcer contiene una serie de “gatillados” o “sistemas de seguridad” que no pueden revertirse de ninguna forma, de modo que sólo se puede expresar en ciertos entornos, característica que lo vuelve efectivo en tumores.

En este caso, el mérito del grupo fue haber encontrado aquellos “marcadores” (proteínas específicas) en la membrana de las células tumorales que permiten la internalización del material genético del virus y, a su vez, haber descubierto que este material genético se expresa específicamente por llevar un promotor que es activado por factores en la célula y en el ambiente tumoral.

“El virus común, o infectivo, necesita de la célula para replicarse. El virus terapéutico necesita de la célula tumoral para replicarse y pasar a ser terapéutico. La diferencia es que el virus normal se multiplica e infecta a otras células, y el virus terapéutico mata a la célula solamente si esa célula es tumoral”, completa Canziani.

Inteligencia artificial
Luego de los progresos alcanzados con el virus modificado genéticamente, los investigadores del Instituto Leloir decidieron dar un paso más: generar una nanopartícula lipídica que acceda al tumor y provoque su muerte, pero construida enteramente de forma artificial, con materiales biodegradables.

Para lograr esa “mímica” de lo que hace la naturaleza en un virus, la nanopartícula que contiene el material genético con la “instrucción” de muerte celular tiene que acceder fácilmente a la zona del cáncer, que usualmente se ubica en regiones inhóspitas, de poca oxigenación y circulación sanguínea.

Por sus propiedades físicas, los nanopartículas tienen la facultad de llegar al tumor por el torrente sanguíneo y se acumulan en él al ingresar por los capilares del entorno tumoral, que “pierden” por sus fenestras (ventanas o agujeros ubicados en el endotelio) como una cañería agujereada. En este sentido, se aprovecha el sistema de vascularización defectuoso del tumor.

La nanopartícula diseñada por los investigadores es “inteligente” porque aprovecha las características que tiene el tumor para “sobrevivir” y escapar de la vigilancia del sistema inmune y destruir las células malignas.

¿Cómo reconoce al tumor? Mediante anticuerpos de llama (proteínas) ubicados en su superficie, que se unen a las proteínas de las membranas de las células tumorales. Cuando se produce el encuentro con la célula tumoral, la nanopartícula se internaliza y el gen con el promotor de muerte tumoral se activa.

Es así que, de forma artificial, se logra recrear lo que se logró con los virus inteligentes: entrar solamente en células tumorales, desencadenar la muerte celular por los factores de función celular que están activos en el tumor, acumularse solo en tejido tumoral y actuar localmente aún cuando sea inyectado sistémicamente (por vía intravenosa).

La ventaja de las nanopartículas lipídicas frente a los virus inteligentes está en su diseño, ya que les permite evitar el ataque del sistema inmune, cosa que sí ocurre con los virus. Además, las nanopartículas pueden alojar en su interior compuestos de uso tradicional en la quimioterapia de la enfermedad que, de este modo, podrían combinarse dentro de la misma partícula con fármacos de base genética.

Del laboratorio al paciente
El proyecto de terapia molecular con nanopartículas se encuentra aún en etapa de investigación y desarrollo y se espera que este año se ejecuten las primeras pruebas en ratones. Si bien su desarrollo todavía está en ciernes, Canziani aspira a que pueda utilizarse como vehículo de diagnóstico en el mediano plazo.

Para la investigadora, el objetivo a largo plazo de las ciencias implicadas en terapéutica del cáncer es llegar a un teragnóstico, es decir, un procedimiento que localice y elimine al en forma casi simultánea a las células tumorales antes de la diseminación de la enfermedad.

En este sentido, el trabajo conjunto de científicos y médicos resulta relevante, al igual que una promoción activa de la prevención para llegar antes de la formación de una masa crítica tumoral que no se pueda revertir. De ahí que la ingeniería molecular cobra relevancia en medicina, porque apunta a un tratamiento de las afecciones a nivel genético.

“No hay un cáncer igual al otro. Se puede agrupar a los pacientes en ‘respondedores’ y ‘no respondedores’ a determinado tratamiento, pero hoy es necesario ir persona por persona porque se corre el riesgo de perder mucho tiempo si no se preve el conjunto de oportunidades de tratamiento en cada individuo”, concluye Canziani.