Diseñan nanoesferas para mejorar la quimioterapia

Martes 03 de Enero de 2012 13:01

Escrito por comunicado

México, D.F., 3 de enero 2012.- Para hacer más efectiva la quimioterapia contra el cáncer, Rafael Vázquez Duhalt, del Instituto de Biotecnología (IBt) de la UNAM, diseña y produce en su laboratorio nanoesferas que transportan y mejoran, mediante actividad enzimática, los fármacos dirigidos a tumores.

“Desarrollamos un material nanoestructurado con fines terapéuticos. Se trata de hacer eficiente la acción de los compuestos que se utilizan como fármacos anticancerígenos. La idea es que estas nanopartículas virales lleven actividad enzimática para que la quimioterapia sea mucho menos agresiva y más eficiente”, explicó el ingeniero químico industrial, maestro en química analítica del medio ambiente y doctor en ciencias biológicas.

Partículas pseudovirales

En el Departamento de Ingeniería Celular y Biocatálisis del IBt, Vázquez Duhalt y sus colaboradores, Lorena Sánchez y Laura Palomares, diseñan y producen las partículas pseudovirales. “Son cápsides virales, sin contenido de ácidos nucleicos, es decir, sin capacidad de infección, pero sirven como vehículos para llevar una actividad enzimática a un tejido deseado”, precisó.

La investigación se inscribe en la nanomedicina, que es la aplicación médica de los nanomateriales. El científico y su grupo ensayan el suministro controlado de fármacos, enfocado en maximizar la biodisponibilidad en partes específicas del cuerpo y en periodos de tiempo adecuados.

Lo que transportan, previó, no es el medicamento, sino una enzima capaz de transformar un “profármaco” en un compuesto activo en el tejido deseado. “Éste es el trabajo de tesis doctoral de Lorena Sánchez Sánchez, maestra en ciencias, de gran potencial para su uso en quimioterapia”, precisó.

“Desarrollamos vehículos nanométricos que los acarreen hasta el tejido, para ahí liberarlo de manera controlada”, comentó.

Proceso en laboratorio

La “materia prima” de las nanoesferas son las proteínas virales VP6 de Rotavirus, y VP1 de Poliomavirus murino.

“El gen de la proteína VP1 ha sido clonado en una bacteria y ésta la produce de manera eficiente, así que es una proteína heteróloga que tiene la capacidad de autoensamblarse de manera espontánea y formar nanoesferas”, explicó.

Las cápsides virales se generan en el laboratorio, con el aprovechamiento de la propiedad natural de autoensamblaje que tienen los virus. Primero, se producen en cantidades suficientes las proteínas (una o varias), que constituyen las cápisdes.

“La producción se realiza por medio de la clonación del gen que codifica la proteína en un microorganismo de producción industrial. Esta proteína se utiliza en su forma monomérica, es decir, desensamblada. Ahí se conjuga químicamente con la enzima que se desea encapsular.

“En nuestro caso, se trata de un citocromo P450. Con el ajuste de las proporciones de proteína viral conjugada y libre, se someten a las condiciones en las que las proteínas se ensamblan y forman una nanoesfera que contiene en su interior la enzima activa”, detalló Vázquez Duhalt.

La mayoría de los compuestos empleados en la quimioterapia son profármacos inactivos, que funcionan en el momento que un citocromo P450 los transforma en los verdaderos medicamentos. Desafortunadamente, muchos de los tejidos del organismo humano tienen citocromo P450, así que los profármacos se activan en todo el cuerpo y causan efectos secundarios.

“Nuestra idea es aumentar la actividad del P450, específicamente en el tumor canceroso, y así disminuir las dosis, aumentar la eficiencia del tratamiento y, sobre todo, disminuir al máximo los efectos secundarios”, añadió.

Existen cánceres en tejidos, como el de colon, donde hay poca actividad P450, y se tienen que usar dosis más altas para eliminar el tumor, lo que causa toxicidad en el cuerpo. “Si pudiéramos llevar aquélla a ese sitio, las sustancias utilizadas en la quimioterapia serían más eficientes a dosis menores”, consideró.

El investigador del IBt explicó que existen varios tipos de citocromos P450 y los fármacos han sido diseñados para que una o varias de estas enzimas los transformen y activen. “Según el compuesto podrían diseñarse las nanopartículas, o según estas últimas, los fármacos. La idea es llevar la capacidad activadora al tumor y así aumentar la eficiencia, con lo que se evitarían efectos tóxicos en otros tejidos”.

Dirigir el vehículo

En este proceso, la partícula pseudoviral es el vehículo que, a futuro, llevaría la medicación al organismo de los pacientes.

“Para dirigirla, se debe modificar su superficie de dos maneras: la primera, con algún polímero biocompatible que inhiba la actividad inmunogénica de las proteínas, y la segunda, con moléculas que puedan ser reconocidas específicamente por la células del tumor o el tejido blanco”, precisó.

Vázquez Duhalt añadió que, una vez superados esos desafíos, las nanopartículas se podrían inyectar en el torrente sanguíneo y luego se concentrarían en el tumor. A un año de iniciada esta línea de estudio, aún es largo el camino para llegar a pacientes humanos.