La Universidad de Murcia trabaja en la encapsulación de fármacos contra el cáncer, para que penetren mejor en las células tumorales y desplieguen su potencial para eliminarlas, sin afectar a las sanas. Además de dañar a los tumores, estos tratamientos contra el cáncer reducen considerablemente los efectos secundarios de la quimioterapia.
Uno de los retos más importantes de los grupos de investigación que trabajan en el desarrollo de tratamientos contra el cáncer consiste en conseguir unos fármacos efectivos, capaces de aniquilar las células tumorales, pero que , al mismo tiempo, sean inofensivos con el resto de células del organismo.
Por qué los tratamientos contra el cáncer tienen tantos efectos secundarios
Aunque se ha mejorado bastante, la quimioterapia sigue siendo un tratamiento muy agresivo, con unas consecuencias más que evidentes sobre la salud de las personas que la reciben. Todo, porque para eliminar el cáncer, los fármacos empleados todavía no saben distinguir bien entre las dañinas y la sanas, y protagonizan un ataque generalizado a todas. La solución pasa por ‘programar’ el tratamiento para que solamente actúe donde se necesita y se dirija directamente a la diana de las células tumorales.
El grupo de investigación de Ingeniería Verde y Nanotecnología de la Universidad de Murcia está dando pasos destacados en este sentido. Especializado en el campo de la ingeniería química, cuenta con experiencia en encapsulación de todo tipo de sustancias químicas, un conocimiento que ha puesto al servicio de la lucha contra el cáncer.
Cómo se reducen los efectos secundarios de la quimioterapia
El equipo de la Universidad de Murcia, liderado por la catedrática Gloria Víllora, ha ideado una manera de reducir los efectos secundarios de la quimioterapia y mejorar la efectividad del tratamiento. Trabajan en el desarrollo de un modelo de encapsulación de fármacos, para subirlos a una especie de vehículo que lleva la sustancia activa justamente al lugar donde se necesita y no a células sanas.
Dicho así, parece sencillo, pero nada más lejos de la realidad. Detrás de este avance que se está trabajando en el proyecto Biomateriales en nanoingeniería: producción y aplicaciones en terapias anticancerígena, antibacteriana y antiviral, financiado por la Agencia Estatal de Investigación, hay muchos años de trabajo, proyectos de investigación realizados en colaboración con varias instituciones y hasta una patente.
Qué se consigue con la encapsulación de fármacos
“La mayor parte de los fármacos no son solubles en los sueros fisiológicos, porque son compuestos orgánicos que no son biodisponibles, igual que los tomas los eliminas”, explica Gloria Víllora. Entonces, estos investigadores de la Universidad de Murcia se encargan de fijarlos en un medio de transporte que se mueve por el organismo y los “fucionalizan para que actúen como un fármaco diana”.
Mediante la funcionalización, el medicamento se encapsula en una sustancia atractiva solamente para las células enfermas que, por así decirlo le abren la puerta. Si vale el símil, este grupo de investigación está construyendo ‘nanocaballos de Troya’, en cuyo interior, en vez de soldados, contienen la sustancia capaz de alterar el metabolismo de la célula cancerosa de tal manera que acaba matándola, con lo que se combate el tumor.
“La quimioterapia arrasa con todo lo que encuentra, pero cada vez se está haciendo más selectiva. Hace unos años, la quimioterapia era muy dramática porque producía unos efectos secundarios enormes”, aclara esta investigadora de la Universidad de Murcia, que tiene su centro de operaciones en la Facultad de Química.
Qué fármacos contra el cáncer se encapsulan en esta investigación
Esta encapsulación de estos tratamientos contra el cáncer se realiza tanto con fármacos de origen natural, como con otros sintéticos, cuyos efectos sobre el cáncer está comprobado desde hace años.
El material de trabajo en el marco de este proyecto de investigación son partículas extremadamente pequeñas. Y el equipo de Gloria Víllora se encarga de favorecer su entrada en las células, mediante unos mecanismo pasivos y otros activos.
“Los mecanismos activos son los más interesantes y consisten en añadir un compuesto a las partículas que transportan el fármaco, para que sean capaces de distinguir las células sanas de las enfermas”, en las que finalmente actúan.
Qué sustancias se añaden a las nanocápsulas
Uno los compuestos con los que se “adornan” las partículas es el ácido fólico, una vitamina B que ayuda al organismo a crear células nuevas. “Hemos probado en varios tipos de células cancerígenas que tienen sobreexpresados receptores folatos, digamos que es como una llave y una cerradura, y al encajar puede entrar”. Mientras que en las células sanas no se da este proceso y por tanto no se ven afectadas por los fármacos que se emplean en la quimioterapia.
Una vez que la nanocápsula está en el interior de la célula, más concretamente en el citoplasma, se produce la “digestión” de la partícula que recubre el fármaco que, además, se libera de una forma controlada, o lo que es lo mismo, una dosificación a medida.
Con qué tumores se han probado estos medicamentos encapsulados
Las pruebas se han realizado con tumores de hígado, de mama, con algunos tipos de cáncer de mama metastásico, también con el de cuello de útero. Y los ensayos se están haciendo en cultivos celulares, pero se espera que en la siguiente fase de este proyecto den comienzo ensayos con animales, de los que se van a encargar investigadores del área de tecnología farmacéutica Departamento de Farmacología de la Universidad de Murcia, que también participan en este proyecto.
Concretamente, este equipo va a realizar ensayos con morfina, para conocer mejor cómo se distribuye en el organismo y también enfocados a avanzar en los tratamientos de cáncer de huesos.
Hasta ahora, los avances logrados en este proyecto de investigación son prometedores, a pesar de que se está en la primera fase de este proyecto, que arrancó en 2021 y finalizará en 2024.
“Una vez que sabemos que puede penetrar con mayor eficacia en células cancerígenas, frente a células sanas que utilizamos como modelo, ensayamos con diferentes tipos de fármacos”. Con este método han conseguido que la curcumina, un fármaco contra el cáncer derivado de la cúrcuma, pueda penetrar en las células enfermas, algo que hasta ahora resultaba muy complicado de lograr.
Cómo se sabe que el fármaco ha entrado dentro de la célula tumoral
Los ensayos se realizan con células sanas y con células enfermas, para asegurarse de que la penetración de las cápsulas se produzca solamente en las tumorales. ¿Y cómo saben si penetran o no en las células? Para ello marcan las nanocápsulas con compuestos fluorescentes y así pueden ver dónde se encuentran.
Que entren en las células ya es importante, pero una vez ahí, los investigadores también comprueban que el fármaco produce el efecto deseado en la célula que le ha abierto la puerta, que no es otro que dañarla lo suficiente como para hacerla desaparecer. Los ensayos se realizan tanto con células humanas como de animales, así como con células madre embrionarias.
Este grupo de investigación llegó a trabajar en la encapsulación de fármacos “por casualidad”, afirma Gloria Víllora. En el grupo de Biotecnología del Instituto Murciano de Investigación y Desarrollo Agrario y Medioambiental (IMIDA) trabajaba un investigador que había hecho la tesis en la Facultad de Química de Murcia, y se puso en contacto con ella para pedirle ayuda para extraer un compuesto de la crisálida del gusano de la seda, para utilizarlo en un proyecto de investigación que realizaba en colaboración de una empresa.
“Esta colaboración inicial nos abrió la posibilidad de realizar un proyecto para encapsular la proteína del capullo del gusano de la seda”. En el grupo de Gloria Víllora vieron que era una línea muy interesante y apostaron por ella, tanto que desarrollaron una patente para la obtención de nanopartículas de una de las proteínas del capullo del gusano de la seda. A partir de ahí se hicieron con equipos más especializados en este campo y comenzaron la colaboración con grupos de otras universidades que necesitan encapsulación de partículas.
Dado su potencial, el interés por esta investigación está en alza y el grupo que lidera Gloria Víllora tiene muchos frentes abiertos con equipos de otras universidades tanto nacionales como internacionales, que necesitan un sistema para el transporte de fármacos efectivo, pero sobre todo, seguro.
