Aplicación nanoterapéutica contra varios genes del cáncer

El tratamiento administrado mediante un dispositivo de ultrasonido, ha mostrado ser más seguro y más efectivo para atacar los genes causantes del cáncer, en las células cancerosas, sin afectar el tejido normal.

"Es un método muy selectivo y dirigido”, dijo el Dr. Gavin Robertson, profesor asociado de farmacología, patología y dermatología en el Colegio de Medicina Penn State (Hershey, PA, EUA). "Y, a diferencia de la mayoría de las otras drogas contra el cáncer que sin querer afectan varias proteínas, podemos eliminar genes únicos”.

Los investigadores en Penn State plantearon la hipótesis de que el ARN silenciador (siARN), hebras de ARN que eliminan genes específicos--podrían apagar dos genes causantes del cáncer y tratar potencialmente la enfermedad mortal de manera más efectiva. "El siARN verifica la expresión de dos genes, lo cual disminuye los niveles anormales de las proteínas causantes del cáncer en las células”, explicó el Dr. Robertson, quien es el autor principal del estudio, publicado en la edición de Septiembre 15, 2008 de la revista "Cancer Research”.

En años recientes, los investigadores se han concentrado en dos genes claves-- B-Raf y Akt3, que causan el melanoma. B-Raf, el gen mutado con más frecuencia en el melanoma produce la proteína mutante, B-Raf, la cual ayuda a las células del lunar a sobrevivir y crecer, pero no forma melanomas por sí sola. El Dr. Robertson y colegas descubrieron anteriormente que una proteína llamada Akt3 controla la actividad del B-Raf mutado, lo cual ayuda en el desarrollo del melanoma.

La droga en el estudio, ataca específicamente Akt3 y el B-Raf mutado, y por lo tanto, no afecta las células normales, según el Dr. Robertson, quien también es director del Programa Terapéutico del Melanoma de la Fundación Foreman, en el Instituto de Cáncer en el Colegio de Medicina, en Penn State. Sin embargo, aunque eliminar genes específicos podría parecer algo muy fácil de hacer, suministrar la droga a las células cancerosas es otro problema, porque las capas protectoras en la piel no solo impiden la entrada de las drogas, sino que además las sustancias químicas en la piel degradan rápidamente el siARN.

Para resolver estos dos obstáculos, el Dr. Robertson y su equipo diseñaron partículas de nanotamaño, huecas--nanoliposomas--a partir de globos de ácidos grasos en los cuales empacaron el siARN. A continuación, los investigadores usaron un dispositivo portátil de ultrasonido para crear orificios microscópicos temporales en la superficie de la piel, permitiendo que las partículas llenas de droga se filtraran en las células tumorales subyacentes. "Piense en bolas de básquetbol pequeñas, cada una de las cuales protege el siARN que lleva dentro, para impedir que sea degradado por la piel”, explicó el Dr. Robertson. "Estas bolas de básquetbol caen a través de los orificios creados por el ultrasonido y son captadas por las células tumorales, suministrando así, la droga de siARN en las células tumorales”.

Cuando los investigadores expusieron piel generada en el laboratorio, hecha de tejido conectivo humano, que contenía lesiones cancerosas tempranas al tratamiento a los 10 días de haber sido creadas, el siARN reducía la capacidad de las células que contenían el B-Raf mutado de multiplicarse en casi 60-70% y disminuía el tamaño de las lesiones a más de la mitad después de tres semanas. "Esto es esencialmente piel humana con células de melanoma, lo cual suministra un cuadro exacto de cómo actúa la droga”, dijo el Dr. Robertson.

En los ratones con melanoma que se sometieron al mismo tratamiento se redujeron los tumores casi en un 30% cuando solo se atacaba el B-Raf mutado. No había diferencia en el desarrollo del melanoma cuando se atacaba solamente el gen Akt3, aunque los tumores existentes de encogían aproximadamente 10-15% en dos semanas.

Sin embargo, cuando los investigadores atacaron tanto el Akt3 como el B-Raf mutado al mismo tiempo, encontraron que los tumores en los ratones se encogían aproximadamente 60-70% más, que cuando solo se atacaba uno de los genes. "Si se elimina cada uno de los genes separadamente, se puede reducir un poco el desarrollo del tumor”, dijo el Dr. Robertson. "Pero eliminarlos juntos produce la reducción sinérgica del desarrollo tumoral”.

Aunque los ensayos humanos podrían estar a años de distancia, según el Dr. Robertson, los hallazgos son prometedores de medicina personalizada, en la cual los pacientes reciben tratamientos creados para atacar específicamente los genes o proteínas errantes para su enfermedad. "El problema con este cáncer, al igual que la mayoría de los cánceres, es que si se ataca una proteína, las células logran resolver ese problema rápidamente”, explicó el Dr. Robertson. "La mayoría de las quimioterapias son infectivas porque los pacientes responden inicialmente pero cuando el tumor reaparece el cáncer ya no responde”.

"En el futuro, el Dr. Robertson cree que los médicos podrían identificar tres o cuatro genes en un paciente que podrían ser tratados secuencialmente o en combinación para obtener un beneficio de salud mayor.

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Penn State College of Medicine