Imagen gráfica de un tumor canceroso sólido. Crédito de la foto: Alpha Tau / captura de pantalla de YouTube
Investigadores israelíes han creado una nueva forma de administrar medicamentos directamente a los tumores cancerosos.
Los investigadores de la Universidad de Tel Aviv desarrollaron una nueva plataforma que utiliza nanopartículas poliméricas para administrar pares de medicamentos a tipos específicos de cáncer, incluidos el cáncer de piel y el cáncer de mama.
Los resultados del estudio fueron publicados en la prestigiosa revista Science Advances.
Los investigadores explican que al llegar ambos fármacos juntos al sitio del tumor se amplifican significativamente sus efectos terapéuticos y perfiles de seguridad.
El estudio fue dirigido por la profesora Ronit Satchi-Fainaro y la estudiante de doctorado Shani Koshrovski-Michael del Departamento de Fisiología y Farmacología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Tel Aviv, en colaboración con otros miembros del laboratorio de la profesora Satchi-Fainaro.
Al equipo se unieron la profesora Iris Barshack del Departamento de Patología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Tel Aviv, los profesores Roey Amir y Shahar Tevet de la Facultad de Química de la Universidad de Tel Aviv e investigadores del Instituto de Investigación Biológica de Israel, Italia, Portugal y los Países Bajos.
“Actualmente, el tratamiento del cáncer a menudo implica una combinación de múltiples medicamentos que actúan sinérgicamente para mejorar su efecto anticancerígeno”, explica Satchi-Fainaro.
“Sin embargo, estos fármacos difieren en sus propiedades químicas y físicas, como su velocidad de degradación, su tiempo de circulación en el torrente sanguíneo y su capacidad para penetrar y acumularse en el tumor. Por lo tanto, incluso si se administran varios fármacos simultáneamente, no llegan juntos al tumor y sus efectos combinados no se aprovechan por completo.
“Para garantizar la máxima eficacia y la mínima toxicidad, buscamos una forma de administrar dos medicamentos de forma simultánea y selectiva al sitio del tumor sin dañar los órganos sanos”.
Los investigadores desarrollaron nanopartículas poliméricas biodegradables (que se descomponen en agua y dióxido de carbono en un mes) capaces de encapsular dos medicamentos diferentes que potencian la actividad de cada uno.
Las nanopartículas son guiadas selectivamente al sitio del cáncer uniéndolas a grupos sulfato que se unen a la P-selectina, una proteína expresada en altos niveles en las células cancerosas así como en los nuevos vasos sanguíneos formados por las células cancerosas para suministrarles nutrientes y oxígeno.
Los investigadores cargaron la plataforma con dos pares de medicamentos aprobados por la FDA: inhibidores de BRAF y MEK utilizados para tratar el melanoma (cáncer de piel) con una mutación del gen BRAF (presente en el 50 por ciento de los casos de melanoma), e inhibidores de PARP y PD-L1 destinados al cáncer de mama con una mutación o deficiencia del gen BRCA.
El nuevo sistema de administración de fármacos se probó en dos entornos: en modelos tridimensionales de células cancerosas en el laboratorio y en modelos animales que representan ambos tipos de tumores primarios (melanoma y cáncer de mama) y sus metástasis cerebrales.
Los resultados mostraron que las nanopartículas, dirigidas a la P-selectina, se acumularon selectivamente en los tumores primarios y no dañaron los tejidos sanos. Además, las nanopartículas atravesaron con éxito la barrera hematoencefálica y alcanzaron las metástasis en el cerebro con precisión sin dañar el tejido cerebral sano.
De especial importancia es el hecho de que la combinación de dos medicamentos administrados simultáneamente fue mucho más eficaz que administrarlos por separado, incluso en dosis 30 veces inferiores a las de los estudios preclínicos anteriores.
El tratamiento con nanopartículas redujo significativamente el tamaño del tumor, prolongando el tiempo de progresión 2,5 veces más que los tratamientos estándar y alargó la vida de los ratones tratados con la plataforma de nanopartículas. Los ratones tuvieron una supervivencia media dos veces mayor en comparación con los que recibieron los fármacos libres y una supervivencia tres veces mayor en comparación con el grupo de control sin tratamiento.
“Descubrimos que los pares de fármacos administrados de esta manera mejoraron significativamente su efecto terapéutico en los cánceres de piel con mutación BRAF y los cánceres de mama con mutación BRCA y sus metástasis cerebrales”, señaló Satchi-Fainaro.
“Dado que nuestra plataforma es versátil por diseño, puede transportar muchos pares de fármacos diferentes que potencian los efectos de cada uno, mejorando así el tratamiento de una variedad de tumores primarios y metástasis que expresan la proteína P-selectina, como el glioblastoma (cáncer cerebral), el adenocarcinoma ductal pancreático y el carcinoma de células renales”.
El proyecto recibió subvenciones de investigación competitivas de la Fundación “La Caixa”, la Melanoma Research Alliance (MRA), la Israel Science Foundation (ISF) y el Israel Cancer Research Fund (ICRF). También forma parte de un esfuerzo de investigación más amplio en el laboratorio de la profesora Satchi-Fainaro, respaldado por una subvención avanzada del Consejo Europeo de Investigación (ERC), ERC Proof of Concept (PoC), EU Innovative Training Networks (ITN) y la Fundación Kahn.
