Divulgación Científica IBMC

Por problemas técnicos no disponemos del vídeo de la presentación que Miguel Saceda, investigador del IBMC, impartió en nuestra Jornada Científica. Por ello Miguel nos ha facilitado este resumen con su brillante charla:

La idea de desarrollar terapias dirigidas específicamente contra la localización de la enfermedad, bien sea un tumor, un coágulo o cualquier otra patología, no es nueva. Ya en 1967 en la película Viaje alucinante se plantean miniaturizar un pequeño submarino con varios científicos dentro, inyectarlo en el torrente sanguíneo de un paciente con un coágulo en el cerebro, dirigirlo hasta el coágulo y, una vez allí, los tripulantes del submarino llevarían a cabo la actuación terapéutica. Lo destacable de esta película es que mezcla tres conceptos para obtener una nueva estrategia terapéutica: la miniaturización, la especificidad de la acción sobre el foco de la enfermedad y la necesidad de dirigir la terapia hasta esa zona (en la película mediante la combinación del radar y la comunicación por radio). En la actualidad tratamos de hacer lo mismo que en la película sustituyendo la miniaturización por el uso de nanopartículas.

En nuestro caso hemos intentado potenciar el efecto de la radioterapia sobre cultivos celulares obtenidos de pacientes con glioblastoma multiforme, el tipo de tumor más agresivo. La radioterapia es utilizada habitualmente en este tipo de pacientes. El efecto de la radioterapia sobre las células tumorales es dañar su ADN, lo interesante es que este efecto se consigue de dos formas complementarias: por un lado, mediante el efecto directo sobre el ADN, pero también como consecuencia de la generación de radicales libres que se producen por el efecto de la radiación sobre las moléculas de agua.

Nuestra idea ha sido potenciar este efecto de generación de radicales libres mediante la utilización de una terapia enzimática, utilizando el enzima D-aminoácido oxidasa (DAO) de una levadura que genera agua oxigenada como consecuencia de su acción. El agua oxigenada incrementa los radicales libres produciendo un efecto similar al de la radioterapia sobre las moléculas de agua. Las ventajas de utilizar este enzima estriban en:

1. No es activada por los aminoácidos presentes en nuestras proteínas que son del tipo L. Por tanto su actividad depende de su activación por un D-aminoácido que nosotros podremos añadir en el momento y localización adecuados.
2. Su temperatura óptima de acción se encuentra entre 25-30ºC por lo que a 37ºC es inactivada en un tiempo que oscila entre 1-3horas. Esto implica que una vez activada, el enzima no estaría generando radicales libres por un tiempo muy prolongado dentro del paciente, reduciendo los efectos  secundarios del tratamiento.
3. El enzima mantiene su actividad e incluso es más estable a 37ºC cuando está unido a nanopartículas para su vehiculización.

Como prueba de concepto hemos unido por afinidad el enzima a nanopartículas magnéticas, lo que permitiría en el caso de su utilización en pacientes, dirigir la nanopartícula terapéutica mediante un campo magnético hasta el tumor antes de activar el enzima.

Nuestros resultados en cultivos primarios de pacientes con glioblastoma multiforme obtenidos de los lavados quirúrgicos tras la extirpación del tumor, muestran un efecto potenciador de las nanoparticulas con la DAO cuando éstas se combinan con la radioterapia. La combinación de ambas terapias mata un gran porcentaje de las células tumorales en 24h tras la irradiación.

Los resultados obtenidos se deben al incremento en la generación de radicales libres y al daño en el ADN asociado a los mismos, obtenido mediante la combinación de ambas terapias.

El grupo de investigación trabaja en la actualidad en el desarrollo de diferentes tipos de nanopartículas de uso terapéutico seguras para los pacientes y de otros métodos de localización diferentes al de los campos magnéticos, por ejemplo mediante la utilización de anticuerpos para la inmunodirección de los tratamientos. Por otro lado, tratamos de incrementar la acción de las nanoparticulas terapéuticas, por ejemplo, mediante la utilización conjunta de inhibidores de la reparación del ADN.