En la lucha contra el cáncer, la quimioterapia sigue siendo el tratamiento más utilizado a pesar de sus efectos secundarios y su ineficacia frente a algunos tipos de tumores. El grupo de investigación de Química de oro y plata del Instituto de Síntesis Química y Catálisis Homogénea (CSIC-Universidad de Zaragoza) está trabajando en el diseño de nuevas terapias dirigidas para el tratamiento del cáncer, intentando minimizar los efectos secundarios y mejorando la eficacia.

Una primera aproximación en la que estamos trabajando es la preparación a medida de compuestos metálicos que posean una selectividad específica hacia varias dianas biológicas sobreexpresadas en células cancerígenas. Con ello, se evitaría el uso de diferentes fármacos, a la vez que disminuyen los efectos secundarios.

Otra de las formas de seguir avanzando en el campo de la medicina es conocer cómo se distribuyen los medicamentos dentro de la célula y cómo interactúan con moléculas como el ADN, proteínas o enzimas. Para ello, es de gran utilidad la microscopía de fluorescencia, que no supone ningún riesgo para el paciente. Esta técnica necesita que los medicamentos posean unas propiedades fluorescentes idóneas que los fármacos actuales no tienen. El diseño de nuevos medicamentos fluorescentes para su uso tanto en diagnóstico como en terapia (agentes teragnósticos) es otra de nuestras líneas de investigación.

Otra aproximación a la quimioterapia en la que estamos trabajando actualmente es el uso de luz para la cura de enfermedades, lo que se conoce como fototerapia. La localización específica de compuestos metálicos activos en las células cancerígenas y la aplicación posterior de una fuente de energía no dañina para el organismo permitirá destruir selectivamente las células tumorales.

Finalmente, la unión en una sola molécula de un anticuerpo y un fármaco concentrará las ventajas de la inmunoterapia y la quimioterapia de un modo más eficiente.

El proyecto

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¿En qué consiste la terapia fotodinámica?

La terapia fotodinámica se ha convertido en una estrategia alternativa a la quimioterapia convencional. Esta técnica ofrece la posibilidad de controlar la acción del fármaco, ya que su toxicidad solo se presenta cuando se aplica una radiación determinada, y se disminuye el riesgo de desarrollar resistencia. 

Esta metodología se basa en utilizar fotosensibilizadores inocuos y biocompatibles, los cuales, después de la aplicación de una radiación no dañina para los tejidos, son capaces de transformarse en un medicamento muy potente. Para ello se necesitan agentes fotosensibilizadores que puedan absorber radiación a menores energías, en el infrarrojo, que son más penetrantes y permitirían acceder a un mayor número de tumores, más allá del cáncer de piel. Nuestro grupo propone el uso de compuestos metálicos como agentes fotosensibilizadores, en lugar de los típicos derivados de porfirina comúnmente empleados para combatir el cáncer de piel .

¿Qué son los fármacos multidiana?

Los fármacos multidiana son aquellos en los que un solo fármaco es capaz de actuar frente a más de una diana terapéutica al mismo tiempo. Una de las dianas más habituales en muchos fármacos, incluido el cisplatino, es el ADN. Sin embargo, teniendo en cuenta que el ADN se encuentra en todo tipo de células, incluidas las sanas, la interacción con él hace que los efectos secundarios sean elevados. Por ello, es de interés investigar en otras dianas farmacológicas basadas en proteínas específicas que se encuentren sobreexpresadas en las células de cáncer o que sean únicas en dichas células. Entre ellas se encuentran una gran cantidad de enzimas y metaloenzimas, que favorecen la invasión celular y la metástasis del cáncer o que están involucradas en la regulación de los procesos de oxidación en la célula, o encargadas de regular procesos biológicos básicos, tales como crecimiento y proliferación celular, ciclo celular y apoptosis. Con esta idea, el diseño de complejos metálicos basados en oro o moléculas orgánicas, capaces de inhibir selectivamente algunas de las proteínas citadas, permite actuar a través de más de una diana. Se espera que estos fármacos multidiana aumenten sus propiedades anticancerígenas, además de aportar una mayor selectividad y ocasionar menores efectos secundarios.

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¿Qué es un anticuerpo unido a un fármaco?

La inmunoterapia es un tipo de tratamiento para el cáncer que estimula las defensas naturales del cuerpo, con el propósito de combatirlo. Normalmente, el sistema inmunitario detecta y destruye las células cancerosas o, al menos, impide o frena el crecimiento de muchos tumores. Cuando en los tumores se encuentran células inmunitarias, llamadas linfocitos infiltrantes de tumores, es un signo de que el sistema inmunitario está respondiendo al tumor. Hoy en día se utilizan varios tipos de inmunoterapias para tratar el cáncer, como por ejemplo los anticuerpos monoclonales, vacunas, células T, etc. Los conjugados entre un anticuerpo y un fármaco representan agentes terapéuticos prometedores, ya que combinan la quimioterapia contra el cáncer con la inmunoterapia. Estos conjugados suman potencialmente la selectividad de los anticuerpos con la potencia antitumoral de los agentes quimioterapéuticos.

M. Concepción Gimeno Instituto de Síntesis Química y Catálisis Homogénea (Unizar-CSIC)

Esta sección se realiza en colaboración con la Unidad de Cultura Científica de la Universidad de Zaragoza

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