Jaulas moleculares: el último avance contra el cáncer

En su incansable lucha por limitar los efectos del cáncer sobre el organismo humano, la ciencia no deja de ingeniar nuevas aproximaciones. La clásica estrategia reducida al combate mediante cirugía, quimio o radioterapia se está viendo acompañada en los últimos años por nuevas tecnologías que abordan el tumor desde perspectivas muy distintas. Hay dos importantes tipos de avances que suelen llegar a los titulares de los medios de comunicación con frecuencia: los relacionados con la inmunoterapia y los que pretenden reducir al máximo los efectos secundarios de la medicación, a la vez que mejoran su eficacia. En esta segunda dirección abunda una nueva investigación avalada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas y publicada en la revista «Cell Reports Physical Science».

Consiste en el uso de «jaulas moleculares» que atacan y eliminan las células cancerosas de manera muy selectiva, dejando intactas al resto de las células sanas que comparten ambiente. El trabajo, que sigue la estela de otros intentos anteriores de utilizar este tipo de dianas específicas, ha sido presentado por científicos del Instituto de Química Avanzada de Cataluña, en colaboración con la Universidad de Burgos y el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua.

Tradicionalmente se sabe que la quimioterapia, que en muchas ocasiones es la mejor alternativa para el tratamiento de la mayoría de los cánceres, cuenta con dos desafíos importantes. Por un lado, su falta de selectividad. El ataque químico afecta igualmente a las células malignas y a las sanas. Eso genera numerosos efectos secundarios que, en ciertos casos, llegan incluso a desaconsejar el propio tratamiento. En segundo lugar, puede provocar quimioresistencia: el tumor aprende a defenderse de la amenaza. Por ello, la terapia más eficaz es aquella que actúa localmente sobre las células malignas y requiere de una menor cantidad de dosis.

Uno de los agentes transportadores de sustancias quimioterapéuticas más eficaces son los «ionóforos»: moléculas que trasladan iones. Sin embargo, el control de su actividad para orientarlos solo a las células deseadas no es sencillo. Ahí es donde entran las llamadas jaulas moleculares, formadas por pseudopétidos que aprovechan las ventajas de una característica propia de los tumores sólidos. Y es que se sabe que, debido al metabolismo de algunas células cancerosas, el entorno a su alrededor adquiere un pH ácido. Esto las hace más resistentes y las ayuda a migrar de una región del cuerpo a otra en el proceso de metástasis. La investigación ahora presentada pretende precisamente usar ese ambiente ácido como señal selectiva y diferenciadora de las células malignas frente a las sanas.

La idea es trasportar el medicamento en paquetes («jaulas») de sustancias que reaccionan solo al ambiente ácido propio del tumor. Son estructuras derivadas de aminoácidos sustituidos con flúor que matan las células cancerosas en valores de pH ligeramente ácido. Sin embargo, son inocuas en el pH propio de los tejidos sanos. Es decir, el propio tumor es responsable inconsciente de la activación del medicamento que va a matarlo.

Ya hace cinco años, este mismo equipo investigador había diseñado una molécula con estructura de jaula que mostraba buena capacidad selectiva. Contaba con un átomo de flúor en tres cadenas laterales y cuando se encontraba en ambientes ácidos se comportaba encapsulando un cloruro interior de manera muy eficaz. Ahora, el trabajo ha sido más ambicioso, ya que se pretende estudiar la eficacia y el mecanismo de acción de diferentes tipos de jaula con distintas cantidades de átomos de flúor.

Este tipo de investigaciones utiliza técnicas espectroscópicas, como la resonancia magnética nuclear y la fluorescencia, para analizar el modo en el que distintas moléculas interactúan con diferentes ambientes con el fin de demostrar luego que el mismo concepto se puede aplicar a sistemas vivos.

En concreto, se ha demostrado cómo una tipología específica de jaula es muy eficaz atacando el adenocarcinoma de pulmón mientras deja intactas las células sanas. La jaula es cinco veces más tóxica si se encuentra en un ambiente ácido similar al de los tumores de pulmón.

Se trata de un paso clave para mejorar la eficiencia futura de la quimioterapia, ya que permitiría aplicar dosis más grandes con menores efectos secundarios y reducir así el tiempo de los tratamientos.