4 de febrero - Día Mundial de la Lucha Contra
el Cáncer
NANOFARMACO A BASE DE
PLATINO PODRIA
SUPERAR LA QUIMIOTERAPIA
TRADICIONAL
Durante
décadas, el tratamiento contra el cáncer ha caminado por una línea muy delgada
entre destruir los tumores y preservar el cuerpo.
La
quimioterapia —que a menudo es la primera línea de defensa— sigue siendo una
herramienta poderosa, pero conlleva costos elevados: efectos secundarios
tóxicos, resistencia a los fármacos y, en algunos casos, ineficacia. A medida
que los investigadores continúan buscando formas más inteligentes y seguras de
atacar el cáncer, una estrategia emergente comienza a destacar.
En
el centro de esta innovación se encuentra una molécula que suele asociarse más
con joyería y electrodos: el platino. Desde hace décadas, los fármacos a base
de platino, como el cisplatino y el oxaliplatino, se han utilizado para tratar
diversos tipos de cáncer.
Estos
medicamentos actúan uniéndose al ADN y bloqueando la división celular, lo que
finalmente desencadena la apoptosis. Sin embargo, los compuestos tradicionales
de platino no están exentos de problemas: actúan lentamente, suelen ser tóxicos
para las células sanas y cada vez con mayor frecuencia encuentran resistencia
por parte de los mismos tumores que buscan destruir.
Ahora,
un equipo de investigadores encabezado por el Doctor Junhua Mai, profesor
asistente de investigación en nanomedicina del Hospital Houston Methodist, ha
descubierto una nueva formulación de platino que aprovecha el poder de las especies
reactivas de oxígeno (ROS, por sus siglas en inglés) para eliminar células
cancerosas.
El
equipo llevó a cabo una investigación exhaustiva sobre cómo distintos metales
influyen en la generación de ROS y encontró que varios compuestos de platino
produjeron los niveles más altos de ROS intracelulares en comparación con otros
metales evaluados. En un estudio publicado recientemente en Biomaterials, el
equipo dio a conocer un nuevo nanomaterial a base de platino llamado
“carrier-platin”, que utiliza las ROS —en particular los radicales hidroxilo,
algunas de las moléculas más dañinas en la biología— para desencadenar la
muerte de las células cancerosas con una rapidez y especificidad notables.
A
diferencia de las quimioterapias convencionales, que requieren horas o incluso
días para surtir efecto, carrier-platin actúa en cuestión de minutos.
El
secreto está en su estructura: “A nivel molecular, es un complejo
nanoingenierizado de nanopartículas de platino integradas en un portador
polimérico biodegradable hecho de poli (ácido L-glutámico/ácido L-aspártico).
Este portador no solo proporciona estructura, también ajusta con precisión el
entorno químico que rodea al platino, lo que potencia de forma significativa su
capacidad para catalizar la descomposición del peróxido de hidrógeno (H₂O₂),
el cual se encuentra de manera natural en altas concentraciones dentro de las
células tumorales”, explica el Dr. Yongbin Liu, investigador asociado en
nanomedicina y primer autor del estudio.
Esta
reacción catalítica produce radicales hidroxilo en explosiones tan intensas que
sobrepasan el ya frágil equilibrio redox de las células cancerosas. El
resultado es una forma de muerte celular necrótica que es rápida, no apoptótica
y sorprendentemente selectiva para las células malignas.
Cuando
se probó en líneas celulares de cáncer colorrectal, de mama, ovario, pulmón y
riñón —incluidas aquellas resistentes a la quimioterapia convencional—,
carrier-platin produjo un impacto letal y constante. Los niveles de ROS se
elevaron 30 veces en apenas 30 minutos tras el tratamiento, un resultado que no
ha sido igualado ni siquiera por las terapias generadoras de ROS más potentes
que se utilizan actualmente. Mientras tanto, las células no cancerosas
permanecieron en gran medida intactas. ¿La razón? Las células sanas contienen
niveles más altos de glutatión (GSH) y concentraciones basales más bajas de H₂O₂,
lo que les permite amortiguar la tormenta oxidativa.
Pero
la innovación no termina ahí: Uno de los problemas más complejos en oncología
es la resistencia a los fármacos: células cancerosas que se adaptan, sobreviven
y, con el tiempo, logran evadir incluso nuestras mejores herramientas
farmacológicas. Carrier-platin parece romper con ese patrón.
“Las
células tumorales expuestas repetidamente a carrier-platin durante varias
semanas no desarrollan resistencia”, señala el experto del Hospital Houston
Methodist. “En contraste, las mismas líneas celulares desarrollan resistencia
al oxaliplatino con rapidez. Además, carrier-platin mantiene toda su potencia
en células que ya se habían vuelto resistentes al cisplatino, a los taxanos y a
otros fármacos”.
Entonces,
¿cómo logra funcionar con tanta eficacia?: Más allá del mecanismo redox,
parte de la respuesta está en la forma en que carrier-platin ingresa a las
células. La mayoría de los fármacos de molécula pequeña entran mediante
proteínas transportadoras, lo que los hace vulnerables a las bombas de
expulsión celular responsables de la resistencia a múltiples medicamentos. En
cambio, carrier-platin es internalizado a través de la micropinocitosis, un
proceso vesicular que evita por completo estas bombas. Una vez dentro, su motor
generador de ROS entra en acción, descomponiendo el H₂O₂
intracelular y desencadenando una reacción en cadena que culmina en un colapso
oxidativo.
Los
estudios en modelos murinos añadieron otro nivel de optimismo. En tumores
agresivos —incluidos aquellos resistentes a los fármacos de platino—,
carrier-platin detuvo el crecimiento tumoral y, en muchos casos, lo eliminó por
completo. Incluso a dosis elevadas, la formulación mostró una toxicidad mínima.
Este perfil de seguridad se atribuyó, en parte, al portador polimérico, que no
solo estabiliza el fármaco, sino que también ayuda a restringir su actividad al
microambiente tumoral, caracterizado por su acidez y altos niveles de ROS.
El
tipo de muerte celular que induce carrier-platin es distinto al que se observa
con las quimioterapias tradicionales. En lugar de provocar apoptosis —la muerte
celular programada que implica encogimiento celular y fragmentación del ADN—,
carrier-platin desencadena necrosis mediante la permeabilización de la membrana
lisosomal y el estrés del retículo endoplásmico, dos señales claras de daño
oxidativo extremo. Aunque comparte algunas características con la ferroptosis,
otra vía de muerte celular dependiente de ROS, el mecanismo de carrier-platin
es único.
Sus
efectos no dependen del hierro y ocurren con demasiada rapidez como para
alinearse con la trayectoria más lenta de la ferroptosis, impulsada por la
peroxidación lipídica.
Si
estos resultados se confirman en ensayos clínicos, carrier-platin podría
redefinir la forma en que los oncólogos conciben las terapias basadas en ROS.
Mientras que el hierro y el cobre han sido explorados durante años como
catalizadores para la producción de ROS, este nuevo enfoque basado en platino
parece generar más ROS, con mayor rapidez y con menos daño colateral.
Aún
queda mucho por investigar: Persisten dudas sobre las características
estructurales precisas de las nanopartículas de platino que permiten una
catálisis tan potente, así como sobre la posibilidad de adaptar este enfoque a
distintos tipos de tumores o combinarlo con terapias inmunológicas. Sin
embargo, algo es claro: carrier-platin representa un cambio de paradigma. En
lugar de simplemente intoxicar a las células cancerosas, explota sus propias
debilidades metabólicas, transformando su estrés oxidativo en una
vulnerabilidad letal.
“Esta
investigación podría conducir al desarrollo de nuevas terapias, ofreciendo
esperanza a pacientes con tumores resistentes a los medicamentos y a médicos
que se están quedando sin opciones”, finaliza el Dr. Mai.
