CANCER: NUESTRAS NANOPARTÍCULAS UNA OPCIÓN PARA EL CANCER

Las moléculas químicas de los fármacos no sólo tienen que resultar efectivas contra las enfermedades, sino también ser lo bastante fuertes para ir del lugar por donde entraron al cuerpo hasta donde tienen que actuar. Como el cuerpo dedica muchos esfuerzos a perseguir y destruir cosas que están donde no deben -ya se trate de moléculas, virus, bacterias o incluso células errantes del mismo cuerpo-, no es proeza fácil diseñar fármacos capaces de lograrlo.

Uno de los principales retos a los que se enfrenta la investigación en NANOMEDICINA lo constituye el desarrollo de terapias farmacológicas dirigidas específicamente a los tejidos enfermos, evitándose daños potenciales en células sanas adyacentes. La nanotecnología, una joven disciplina científica que empieza a hacerse un hueco en los centros de investigación más prestigiosos de todo el mundo, ofrece soluciones imaginativas para lograr tratamientos más selectivos. Las nanoestructuras que se investigan en el Laboratorio de Nanotecnología INNN-UAM son altamente innovadoras para tratar el cáncer. Cuando lleguemos a la terapia del cáncer idonea se habrá resuelto uno de los grandes problemas del mundo. Esta sería aquella capaz de desempeñar las siguientes funciones: reconocer las células cancerígenas, diagnosticar el tipo de cáncer, descargar el fármaco en las células enfermas, indicar la concentración del fármaco en el tumor´o catalizar las células malignas para crear apoptosis sin dañar las benignas (NANOMEDICINA CATALÍTICA) e informar sobre el nivel de destrucción de células cancerígenas (con NANOBOTS). En nuestro laboratorio ya se han obtenido nanoestructuras capaces de desempeñar tres de las funciones citadas, y están siendo testadas 'in vivo' en una línea celular C6. Posteriormente se trabajará con perros inoculados con células de tumores GBM humanos para finalmente pasar a seres humanos. Nuestro principal objetivo es hacer nanomedicina catalítica aplicada al cáncer, sin dejar de considerar la liberación controlada de quimioterápicos directamente e los tumores. Así mismo, diseñar materiales nanoestructurados molécula a molécula (arquitectura supramolecular) logrando arreglos atómicos selectivos a células malignas. Por otro lado que los materiales obtenidos tengan una mayor capacidad para liberar quimioterápicos en el sitio dañado, logrando una cinética de orden cero para un contacto directo célula-fármaco a largo plazo.

La investigación científica que actualmente estamos realizando es para obtener agentes alquilantes nanoestructurados para tratamiento de cáncer (NANOMEDICINA CATALÍTICA), los cuales son probados en modelos animales de cáncer con ratas Wistar, usando una línea celular C6. Por motivos de trámite de patente no se pondrá la composición de los materiales nanoestructurados, así que los llamaremos "Nanotess".

Con las nanopartículas Nanotess, hemos logrado hasta el momento una reducción tumoral en modelos "in vivo" del 55.7% como se muestra en la fotografía y la gráfica. Seguimos optimizando lod materiales y cambiando ligeramente su composición y su densidad electrónica de acuerdo a los resultados obtenidos y en este momento hemos logrado una reducción tumoral del 90%, lo cual estamos por reportar en una revista indexada.

Como es bien sabido, el CÁNCER es un crecimiento tisular producido por la proliferación sin control de las células, es decir las células olvidan como morir, las cuales tienen gran capacidad para invadir y destruir los tejidos. Puede originarse a partir de cualquier tipo de célula en cualquier parte del cuerpo. Tampoco se considera una enfermedad única sino un conjunto de enfermedades que se clasifican en función del tejido y célula de origen. Existen varios cientos de formas distintas, siendo tres los principales subtipos: los sarcomas que proceden del tejido conectivo como huesos, cartílagos, nervios, vasos sanguíneos, músculos y tejido adiposo. Los carcinomas de tejidos epiteliales como la piel o los epitelios que tapizan las cavidades y órganos corporales, y de los tejidos glandulares de la mama y próstata. Los carcinomas incluyen algunos de los cánceres más frecuentes, entre ellos se encuentran las leucemias y los linfomas, que incluyen los cánceres de los tejidos formadores de las células sanguíneas.

El cáncer puede ser tratado con quimioterapia, radioterapia y/o cirugía. En nuestro Laboratorio de Nanotecnología para la medicina (NANOMEDICINA) de la UAM - INNN, ubicado en las instalaciones del Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía "MVS", hemos desarrollado nanoestructuras catalíticas como una alternativa quimioterápica para pacientes con cáncer. La investigación está basada en el estudio de todos los tipos de quimioterápicos que existen en el mercado y las propiedades fisicoquímicas que tienen en común. Para sintetizar un quimioterápico nanoparticulado con una velocidad alquilante potencializada.
Para comprender la quimioterapia, primero es necesario entender qué es el ciclo celular. La quimioterapia es eficaz dado que los fármacos usados afectan cierta fase del ciclo vital de las células. Para replicarse, cada célula pasa por un ciclo de cuatro etapas. La primera, llamada G1, sucede cuando la célula se prepara para replicar sus cromosomas. La segunda se denomina S; en ella ocurre la síntesis de DNA y éste se duplica. La siguiente fase es G2, cuando se duplican el RNA y la proteína. La etapa final es la fase M, la de la división celular real. En esta última, el DNA y RNA duplicados se dividen y desplazan hacia extremos separados de la célula. De hecho, ésta se divide en dos células funcionales idénticas. Dependiendo del medicamento elegido, la quimioterapia afecta a las células malignas en una de tres formas: (1) Dañando el DNA de las células cancerosas de tal modo que éstas ya no puedan reproducirse. (2) Durante la fase S del ciclo celular, inhibiendo la síntesis de cordones de DNA nuevo de tal manera que no sea posible replicación celular alguna. (3) Deteniendo el proceso mitótico de tal modo que la célula cancerosa no pueda dividirse en dos células.

Existen más de 100 fármacos antineoplásicos que se suelen usar en combinación, que se clasifican en: (I) Agentes alquilantes: su mecanismo de acción general, es el daño inducido al ADN celular (tanto neoplásico como sano) al incorporar grupos alquilo, y de esta manera alterar o evitar la duplicación celular, como las mostazas nitrogenadas, nitrosoureas, alquilsulfanatos y cis-platino. (II) Antimetabolitos, que son sustancias análogas a componentes naturales como el ácido fólico y el metrotexato. (III) Alcaloides, como la vincristina. (IV) Antibióticos antitumorales, como la doxorubicina. (V) Tratamiento hormonal del cáncer y (VI) Cisplatino y derivados.

Los "nanotess" son agentes alquilantes que tienen un mayor acceso a la célula maligna porque las partículas que los componen miden apenas unos cuantos nanómetros.