Potenciar el efecto antitumoral de la adenosina trifosfato (ATP), es el objetivo de la investigación que dirige la científica postdoctoral de la Facultad de Química y Biología, y del Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnología, Dra. Patricia Díaz Saldívar.

La investigadora, que se unió a nuestra Casa de Estudios para realizar su doctorado en Biotecnología, se especializa desde entonces en el área de toxicología de nanopartículas, y ha obtenido importantes resultados desarrollando y caracterizando sistemas de liberación controlada de fármacos, basados en nanopartículas, para aplicaciones biomédicas.

En esa línea, su investigación postdoctoral que finaliza este año, “se enfoca en mejorar los sistemas de liberación de drogas para el cáncer, permitiendo que circule por mayor tiempo en el organismo y aumente su acción”, e incluso la científica advierte que podría ser usado para tratar otros tipos de enfermedades.

Investigación

Considerando que la ATP (molécula endógena que en ciertas concentraciones tiene un efecto antitumoral) se degrada rápidamente en la sangre, requiriendo dosis altas y continuas para lograr un efecto terapéutico que a su vez es desfavorable para los pacientes, la Dra. Díaz propuso usar nanopartículas de albúmina y membranas biológicas, que permitan "engañar al sistema circulatorio".

El proyecto, denominado "Uso de nanopartículas con circulación prolongada para la administración de ATP en tratamientos anticancerígenos", se trata de un nuevo tipo de estudio para aplicar drogas anticancerígenas, basadas en nanotecnología.

En ese contexto, la propuesta busca proteger al ATP de esa degradación encapsulándola en nanopartículas biocompatibles y biodegradables de albúmina, recubiertas con membranas biológicas seleccionadas de membranas de eritrocitos.

De tal manera, la composición circula por más tiempo en el cuerpo del paciente, y la droga seleccionada pasa inadvertida al ser recubierta por los mismos componentes que genera el cuerpo, disminuyendo a su vez los efectos secundarios que generan otras drogas.

El desarrollo de las nanopartículas, que se realiza en el Laboratorio de Farmacología, se encuentra en nivel experimental y están siendo diseñadas para ser utilizadas en cualquier tipo de cáncer.
Mientras que las pruebas finales se realizarán próximamente en laboratorio con cáncer de melanoma.

Proyección del estudio

Tras finalizar su doctorado en Biotecnología en nuestra Casa de Estudios, la científica comprobó la efectividad de nanopartículas de zeolitas, mineral producido por erupciones volcánicas con alta presencia en Chile, con lo que comprobó un efecto anticancerígeno en líneas celulares de cáncer, de útero, ovarios y endometrio.

Al finalizar su tesis de doctorado, la científica decidió profundizar en el estudio de nanopartículas, asegurando que las proyecciones del estudio en curso son prometedoras.

“Están hechas de dos componentes naturales: la albúmina, que es la proteína más abundante del suelo sanguíneo, y la membrana de glóbulos rojos, tratándose de nanopartículas que son altamente biodegradables, biocompatibles, y que además tienen la posibilidad de incrementar mucho más el tiempo de vida media de distintas drogas”, concluye.

Con el objetivo de buscar soluciones a problemáticas universales y facilitar el acceso a la salud de manera general, el Laboratorio de Bioterapias de nuestra Casa de Estudios a cargo del Doctor en Ciencias Biomédicas Claudio Acuña Castillo, se ha especializado –dentro de una de sus líneas de investigación- en el desarrollo de nuevas terapias inmunológicas antitumorales.

Entre éstas, innova particularmente el desarrollo de una composición farmacéutica para el tratamiento del tumor, que busca que los tumores expresen proteínas virales que permitan su posterior destrucción.

Lo anterior se realiza mediante una inyección intratumoral de nanopartículas de quitosano que contienen genes de proteínas fusión viral en los tumores, para llevar a que estos posteriormente las expresen. En este proyecto participan la bioquímica por nuestro Plantel Giselle Sánchez Guerrero y la candidata a doctora en Microbiología, Claudia Robles Planells.

La línea de trabajo que comenzó el año 2014 con las tesis de ambas investigadoras pertenecientes al Laboratorio, busca controlar el desarrollo tumoral, crear respuestas inmunes o ambos, y probar su efectividad en el tratamiento del cáncer, y recientemente obtuvo importantes resultados preliminares.

Así lo explica Claudia Robles, quien comenta los principales resultados provenientes de estudios preclínicos realizados en animales con melanoma y cáncer de Colon: “en ambos caso se obtuvo un retraso en el crecimiento. Es decir, los tumores crecen más lento que los tumores no tratados, e incluso hay casos en que el tumor desaparece luego de ser tratado”, sostiene.

Según explica el Dr. Acuña, la viroterapia es considerada una posible candidata aún en fase de investigación que podría ser otro tratamiento alternativo para atacar el cáncer, por lo que sería una importante contribución si se profundizara en los estudios, para lo cual recientemente postularon a un Concurso Abierto de la DGT, y se encuentran en fase de patentamiento ante Inapi.

Respecto al proyecto, el científico afirma que el objetivo es generar un tratamiento inyectable en el tumor que permita inducir la expresión de genes de proteínas de fusión virales como un mecanismo general de destrucción de tumores de mamíferos.
“Buscamos generar un producto de uso universal y no particular, que induzca al organismo infectado a generar una respuesta, tal como ocurre en las respuestas a patógenos”, puntualiza.

Proyecto

Interesados en el desarrollo de nanopartículas de quitosano y proteínas virales, la estudiante Giselle Sánchez realizó su tesis de pregrado en “uso de nanopartículas como método: de transfección in vivo”, estudios que más tarde serían complementados con la tesis de Claudia Robles, quien ha trabajado en la “expresión de proteínas de fusión viral en células tumorales, como mecanismo para inducir una respuesta antitumoral”.

Ambos estudios, han contribuido al desarrollo y avance de ésta investigación, para la cual buscaron en conjunto los métodos idóneos para hacer nanoparticulas y transfecciones.

Previamente, gracias a un proyecto Fondecyt, el equipo del Dr. Acuña había caracterizado distintas proteínas, de las cuales una fue utilizada para ésta investigación, proveniente de un virus aviar, el “reovirus”.

Según explica el Dr. Acuña, se han descrito varias terapias que usan virus oncolítico, que destruyen células tumorales, que no tienen la capacidad para poder reparar su DNA, haciendo que se repliquen y revienten.

En ese contexto, la investigación ha buscado usar esa proteína, inyectarla al tumor, y buscar que las células la expresaran.

Con ese mecanismo, el investigador explica que lo esperable es que: “luego se fusionen, generen células grandes y se destruyan, provocando un proceso inflamatorio y obligando al sistema a reclutar una respuesta inmunológica y gatillar de esa forma una respuesta antitumoral de forma totalmente inespecífica mediada por la destrucción de estas proteínas virales”, concluye.