Grupos científicos de todo el mundo investigan a fondo las características biológicas del cáncer para mejorar el uso de las nanopartículas, superando las barreras biológicas y distinguiendo el tejido canceroso frente al tejido sano, las células cancerosas frente a las sanas.
Mirando hacia el futuro, los nanofármacos tienen un gran potencial en la terapia contra el cáncer debido a sus propiedades únicas: minimizan la toxicidad de las células sanas, abaten los efectos secundarios, vencen la resistencia a múltiples fármacos y superan la escasa solubilidad de los medicamentos anticancerígenos.
Sin duda, la aplicación de la nanotecnología a la biología del cáncer ha traído una nueva esperanza para desarrollar innovadoras estrategias de detección y tratamiento del cáncer.
Los tipos más comunes de tratamiento contra el cáncer incluyen quimioterapia, cirugía, radiación y una combinación de cualquiera de estos tratamientos. Sin embargo, existen desafíos asociados con los tratamientos tradicionales —no apuntan específicamente al blanco, toxicidad, daños colaterales, etcétera—. El reto de la farmacoterapia actual es la optimización de la acción farmacológica del medicamento y la minimización de sus efectos secundarios tóxicos.
Relacionado con esto la doctora en Química, Janna Doud, y su equipo de trabajo del Instituto Politécnico Nacional (IPN) desarrollan liposomas —esferas nanométricas— que se pueden convertir en vehículos inteligentes que transportan anticancerígenos a puntos específicos para destruir únicamente células malignas.
De acuerdo con la investigadora, originaria de Ucrania, el propósito de este avance es “hacer más eficientes las terapias orientadas a curar el cáncer, reducir las posibilidades de que regrese, detenerlo o hacer más lento el crecimiento de tumores. Incluso, lo más importante es que evitaremos los efectos tóxicos en células sanas”.
Si bien se trata de una investigación en proceso, puntualiza la especialista, ya arroja descubrimientos sustanciales que se desarrollarán en un próximo ensayo científico. En tanto, explica, “tenemos una aplicación de la nanotecnología para mejorar el diagnóstico y el tratamiento del cáncer de mama que también es aplicable a otro tipo de enfermedades, como hipertensión, leucemia y tuberculosis. Ahora el avance mayor lo tenemos con el cáncer de mama: desarrollamos un tratamiento más eficiente que se puede dirigir solo a las células enfermas o a los lugares de los tumores de forma selectiva”.
Dice Doud que la quimioterapia es uno de los tratamientos más usados para combatir el cáncer porque ha probado su eficacia contra distintas neoplasias y representa una esperanza de vida para quienes padecen algún tipo de cáncer. Esa terapia, además de destruir las células malignas, evita que crezcan y se dividan.
Sin embargo, es una realidad que los medicamentos utilizados en este proceso son agresivos, “porque no solo aniquilan a las células cancerígenas sino también a las estructuras sanas, lo cual genera en el organismo efectos secundarios adversos”.
De ahí su determinación para concretar “estas estructuras nanométricas denominadas liposomas, las cuales poseen la valiosa aportación de hacer más eficientes los tratamientos quimioterapéuticos, porque podemos lograr que los pacientes ya no presenten o tengan efectos secundarios mínimos”.
Cuenta la investigadora de la Unidad Profesional de Ingeniería y Tecnologías Avanzadas que los liposomas son diminutas cavidades esféricas, cuyo tamaño es de 200 nanómetros. Por su capacidad para encapsular diversas sustancias tienen diferentes aplicaciones. En este caso se usan como un sistema inteligente para liberar fármacos, ya que actúan como mensajeros que transportan los compuestos químicos al lugar indicado sin dañar a los tejidos sanos.
Detalla que los liposomas están compuestos por una doble capa de fosfolípidos, los cuales tienen forma de hebra, cuentan con una cabeza hidrofílica, que tiene gran afinidad por las moléculas de agua, y una cola hidrofóbica que, por el contrario, evita el contacto con el agua. Lo más importante, subraya, es que esta estructura permite encapsular dos fármacos, uno en cada envoltura con características afines a las mismas.
Llave
Según el relato de la doctora Doud (he aquí lo trascendente) el propósito de la estructura de los liposomas es destruir a las células malignas mediante dos mecanismos para elevar la efectividad del tratamiento. En otros términos, por medio de la nanoesfera (liposoma) se encapsulan dos medicamentos anticancerígenos que se transportan por el torrente sanguíneo y van directo al blanco o tumor donde son liberados en forma prolongada. Por cierto, los liposomas se elaboran con materiales biocompatibles con el organismo.
Otra gran novedad es que los liposomas no son exclusivos para tratar distintos tipos de cáncer de mama, sino que también pueden servir para combatir otras enfermedades. “Ya lo probamos para reducir la presión arterial en ratones y trabajamos ahora con prototipos para tuberculosis y otros cánceres como la leucemia”, comparte.
Formada como farmacéutica en la Universidad Estatal de Medicina en Lviv, Ucrania, indica que para conseguir que estas esferas nanométricas lleguen al sitio específico les incorporan una proteína. “De esa forma conseguimos que se acoplen a las células malignas como si se tratara de una llave con su respectiva cerradura”, precisa.
El grupo de investigadores que colabora con Doud inspirado en la medicina teracnósica (con base en partículas radioactivas) empleada hace algunos años para diagnosticar y tratar cáncer, agregaron a los liposomas biomarcadores ópticos luminiscentes obtenidos a partir del carbono y nanodiamantes, biocompatibles con el organismo humano, por lo que permiten identificar que el tratamiento llegue al blanco específico sin causar efectos adversos.
Versada en tecnología avanzada, especifica que la nueva modalidad de medicamento está prevista que pueda administrarse mediante una o varias vías. Los liposomas tienen la ventaja de ser multifuncionales al tener la posibilidad de suministrarse bajo distintas formas farmacéuticas.
Esto último abre la posibilidad de aplicar este tratamiento contra el cáncer a través de diferentes vías de administración y combinarlas para conseguir tratamientos efectivos contra esta enfermedad. Se prevé lograr una presentación parental (intravenosa, intramuscular o subcutánea), incluso se considera un medicamento tópico (ungüento o pomada) y potenciar el efecto de los fármacos.
En distintos puntos del planeta se han logrado tratamientos anticancerígenos encapsulados en liposomas, pero lo hecho por Doud y su equipo se distingue en la innovación que busca eliminar las células tumorales mediante dos medicamentos con mecanismos distintos para garantizar una mayor efectividad, acierto en el blanco y eliminar o disminuir al mínimo posible los efectos secundarios causados por los medicamentos.
Ahora bien, para concretar este innovador procedimiento nanotecnológico anticancerígeno en un nuevo medicamento solo falta el interés de las empresas farmacéuticas.
Vacunas ARNm contra cáncer
Las vacunas contra el coronavirus de Pfizer-BioNTech y Moderna utilizaron el método de administración de vacunas de ARNm más avanzado: en ambos casos el ARNm fue encapsulado en nanopartículas lipídicas. Esto mostró la efectividad de la nanotecnología en esta área de conocimiento. Ahora algunos científicos consideran que los estudios clínicos de las vacunas antiCovid y la técnica de nanopartículas lipídicas se podría usar sin duda en los estudios clínicos futuros de vacunas contra el cáncer.