Desarrollan sistema de transporte de fármacos contra el cáncer

• Permitirá inyectar de manera simultánea agentes de quimio y radioterapia, dirigidos a tumores y células cancerosas, y así reducir los efectos dañinos en tejidos y órganos sanos
• En el Laboratorio de Física Médica e Imagen Molecular, creado por la UNAM y el Instituto Nacional de Cancerología, se diseñó un vector que transporta cisplatino, uno de los medicamentos más eficaces en el tratamiento de tumores

Científicos mexicanos trabajan en el desarrollo de un sistema de transporte de fármacos citotóxicos, que permitirá inyectar de manera simultánea agentes de quimio y radioterapia, dirigidos específicamente a tumores y células cancerosas, con lo que se reducirán los efectos tóxicos secundarios en tejidos y órganos sanos.

En el Laboratorio de Física Médica e Imagen Molecular, creado por la UNAM y el Instituto Nacional de Cancerología (INCan), se diseñó un vector que transporta cisplatino (cis-diaminodicloroplatino II), uno de los medicamentos más eficaces en el tratamiento de tumores (en el INCan se aplica principalmente contra la neoplasia cérvico uterina, que hasta hace poco era la más común en mujeres, tanto en México como en el resto de los países en desarrollo).

Luis Alberto Medina Velázquez, del Instituto de Física de la UNAM y fundador del Laboratorio de Física Médica e Imagen Molecular.

“El vector es un liposoma, es decir, una vesícula coloidal de dimensiones nanométricas, compuesta por moléculas anfifílicas (poseen un extremo hidrofílico, soluble en agua, y otro hidrófobo, que la rechaza), que al entrar en contacto con el líquido se agrupan y forman una esferita en cuyo interior se puede introducir un fármaco y/o un radionúclido (núcleo radiactivo)”, explicó Luis Alberto Medina Velázquez, del Instituto de Física (IF) de la UNAM y fundador del Laboratorio.

Al estar formado por fosfolípidos, fundamentalmente de origen vegetal, como la soya, el liposoma no genera una respuesta inmune en el organismo, y como el fármaco queda protegido dentro de él, se reduce la posibilidad de reacciones químicas e inmunológicas dentro del cuerpo, y disminuyen la toxicidad y rápida eliminación de aquél.

Este último comportamiento es una de las limitantes más notorias de los agentes de quimioterapia. Debido a que por su acelerada expulsión menos del uno por ciento de los fármacos inyectados llega al tumor, se hace necesario aplicar dosis mayores, lo que ocasiona efectos más dañinos en el paciente.

Además de que el sistema liposomal transportará medicamentos hidrofílicos en la fase acuosa interior, en su membrana se podrán intercalar fármacos hidrofóbicos. En el Laboratorio de Física Médica e Imagen Molecular ya se trabaja en esta fase.

Mayor especificidad

Debido a que cualquier tumor afecta la permeabilidad de la vasculatura de su entorno (se abren los vasos capilares y se permite el ingreso de partículas coloidales a su interior), el siguiente paso para Medina Velázquez es montar un anticuerpo monoclonal en la superficie del liposoma, para que tenga mayor especificidad.

En esta etapa de la investigación se ha propuesto utilizar un anticuerpo monoclonal que sea afín con el Receptor del Factor de Crecimiento Epidérmico (EGFR, por sus siglas en inglés), que se expresa en mayor proporción en la superficie de diferentes tipos de células cancerosas.

“Así, la presencia del anticuerpo monoclonal en el liposoma permitiría a éste detectar y unirse a células tumorales sobre las que actuaría el agente terapéutico que transporta”, comentó el investigador universitario.

Este proyecto fue el objetivo de la tesis de maestría de Carlos Juárez Osornio, quien estableció un procedimiento para lograr el montaje del anticuerpo monoclonal en el liposoma.

Quimio y radioterapia

Otra meta de Medina Velázquez es conformar un sistema liposomal que integre un tratamiento conjugado de quimio y radioterapia. Con ese fin, él y sus colaboradores han trabajado en el marcado del liposoma con radionúclidos terapéuticos.

Para estandarizar una técnica de radiomarcado, primero utilizaron el radionúclido más usado en medicina nuclear, el Tecnecio 99m, un emisor puro de rayos gamma con una vida media de seis horas, lo que permite hacer estudios de farmacocinética y biodistribución del liposoma en ratas y ratones.

Después, probaron con el Renio 188, que fundamentalmente emite partículas beta negativas (electrones) de alta energía, que pueden dañar los núcleos de las células tumorales y, por ende, el ADN, con lo que se causaría un daño letal inmediato a aquéllas.

“Aunque hemos obtenido eficiencias bajas de marcado del liposoma con este radionúclido, seguimos trabajando en el perfeccionamiento de la técnica en colaboración con Guillermina Ferro, del Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares (ININ), una de las mejores radioquímicas del país, y con Victoria López Rodríguez, que desarrolló su proyecto de tesis de maestría a partir de este tema”, apuntó.

Sistema trimodal

Con Ferro, el investigador universitario trabaja en un proyecto de nanopartículas de oro marcadas con Tecnecio 99m, que haría posible detectar el ganglio centinela relacionado con cáncer de mama, neoplasia muy metastásica.

Los científicos mexicanos evaluarán si las nanopartículas de oro llegan y se quedan en el primer ganglio receptor de células tumorales, a fin de detectarlo oportunamente, extirparlo con cirugía e impedir que las células dañinas se acumulen y migren a otras partes del cuerpo. “Con esto, el cirujano podría tener más precisión en su labor y no remover aquéllos que no han sido invadidos”, explicó.

Guillermina Ferro desarrolla esa tecnología en el ININ, y Medina Velázquez la parte de imagen molecular, con la ayuda del sistema trimodal de imagen PET/SPECT/CT (Albira, Oncovisión), del INCan.

Técnicas de imagen molecular

El sistema trimodal Albira es el primero en su tipo en Latinoamérica y conjunta dos técnicas de imagen metabólica (tomografía por emisión de positrones –PET– y tomografía computarizada por emisión de fotón único –SPECT) y una técnica de imagen anatómica (tomografía computarizada con rayos X –CT) para hacer el diagnóstico y evaluación de enfermedades y tratamientos en modelos experimentales en ratas y ratones.

Con él, los investigadores pueden observar, por ejemplo, el metabolismo y la hipoxia de tumores, así como la expresión de receptores en células cancerígenas, la cinética y la biodistribución de radiofármacos terapéuticos (cómo afecta su concentración, cómo es su interacción con el tejido, cómo se distribuyen, cuál es su efecto y su resultado clínico).

“La imagen molecular nos cambió la perspectiva de investigación. Ya no trabajamos a ciegas, ya no tenemos que sacrificar un gran número de animales de laboratorio (roedores) en los estudios de cinética y biodistribución del fármaco, ni medir manualmente el volumen de tumores en ratones de experimentación para evaluar el cambio en la masa tumoral después de un tratamiento. Ahora, todo esto puede ser estudiado in vivo, con la conjunción de las tres técnicas de imagen referidas y la generación de imágenes tridimensionales”, dijo Medina.

Fármacos menos tóxicos

Una vez marcada la formulación liposomal de cisplatino con radionúclidos, el investigador universitario espera ver en una siguiente fase su biodistribución y respuesta terapéutica en un modelo tumoral en animales transgénicos (ratones).

“A cinco años del inicio de este proyecto, aquí están los resultados. Quizá en tres años más, con recursos, se podrán hacer los estudios clínicos en pacientes con la formulación liposomal de cisplatino, con el anticuerpo monoclonal y con los radionúclidos terapéuticos, o desarrollemos tecnología propia que pueda dar como resultado medicamentos más económicos, o continuará el alto precio por ellos”, concluyó el investigador.