Estudio de UNAB busca disminuir efectos secundarios en tratamientos contra el cáncer

Ilustración: Gabriel Ebensperger.

Una investigación encabezada por Luis Barraza, académico del Departamento de Ciencias Químicas de esa casa de estudios, está desarrollando una nueva familia de nanopartículas para ser usadas como transportadores de fármacos que superen las limitaciones que enfrenta la quimioterapia convencional en una enfermedad que, a nivel global, mata a más de 10 millones de personas y que en 2023 se convertirá en la primera causa de muerte en Chile.




“Una de las limitantes de la quimioterapia, en general, es que las drogas anticancerígenas son poco biodisponibles, o que son poco asimiladas por el cuerpo, y las que logran llegar al torrente sanguíneo, no discriminan en atacar a células buenas o malas”, explica desde Concepción el académico del Departamento de Ciencias Químicas de la Universidad Andrés Bello, Luis Barraza, quien lidera un estudio Fondecyt de Iniciación para avanzar en uno de los temas más complejos en las terapias de tratamiento del cáncer: sus desagradables efectos secundarios, como la pérdida de peso, caída del cabello y vómitos, entre otros.

En el estudio realizado en la UNAB se busca combinar el efecto terapéutico de las drogas que las nanopartículas van a transportar, con el efecto de la fotodinámica, que es cuando irradiamos estas partículas con luz. “La “quimio-fotodinámica” es una terapia de vanguardia, no hay estudios clínicos, sólo investigación básica que hoy está en pleno desarrollo. Estos estudios, como el que se está desarrollando en la UNAB, demoran años”, apunta el académico. “La novedad del proyecto es que nosotros nos dimos cuenta de que estas nanopartículas son porosas y en esos poros podemos introducir las drogas anticancerígenas y matar células cancerígenas mediante dos caminos: quimioterapia y fotodinámica, lo que nos da la terapia quimio-fotodinámica”, explica Barraza.

De ahí que sea tan importante este tipo de investigaciones para mejorar los efectos adversos de la quimioterapia, como la pérdida de peso, pelo, vómitos y otros. En esa línea, Barraza explica que, en palabras sencillas, actualmente “tenemos que dar 10 veces más de la dosis recomendada para poder ver un efecto terapéutico que sea visible. Una de las virtudes de estas nanopartículas es que podemos disminuir la dosis de droga, asegurándonos de que llegue al sitio activo donde debe actuar y no se pierda en el transcurso en que molécula llega a ese sitio de acción farmacológica. Esa pérdida de droga en el camino es la que produce los efectos secundarios”.

Según datos de la Organización Mundial de la Salud, el cáncer es la segunda causa de muerte en el mundo: 10 millones cada año. A nivel mundial, uno de cada seis decesos se debe a esta enfermedad y cerca del 70% se registran en países de ingresos bajos y medianos, como Chile. Entre las causas, alrededor de un tercio de las muertes son por consumo de tabaco, alto índice de masa corporal, consumo de alcohol, baja ingesta de frutas y verduras y la falta de actividad física. La estimación de incidencia para el año 2018 en Chile, según Globacan, es de 53.365 nuevos casos totales, con 27.483 casos en hombres y 25.882 en mujeres.

En Chile, según datos del Minsal planteados en el Plan Nacional de Cáncer 2018-2028, el cáncer fue la segunda causa de muerte luego del sistema circulatorio. En cuanto a las proyecciones de mortalidad, se espera que hacia el año 2023 el cáncer sea la primera causa de muerte en el país. Las causas de mortalidad específica, por tipo de cáncer y sexo al año 2015, eran en hombres cáncer de estómago, de próstata y de pulmón. En el caso de las mujeres, en primer lugar estaba el cáncer de mama, seguido del de pulmón.

El trabajo liderado por Luis Barraza, -adjudicado en noviembre pasado- busca el desarrollo de nuevas nanopartículas (NPs) fotosensibles que permitan avanzar en la calidad del tratamiento del cáncer, a través de una terapia combinada, conocida como terapia quimio-fotodinámica (quimio-TFD). La fotodinámica viene desarrollándose hace 30 años, pero se estudia por separado, como una alternativa a la quimioterapia convencional, que es el uso de drogas anticancerígenas.

En el laboratorio de Concepción, el académico de UNAB hoy está en la etapa inicial que consiste en caracterizar las nanopartículas y elegir cuál es la mejor candidata, esto es, que produzca mayor cantidad de especies reactivas de oxígeno, que sea capaz de transportar mayor cantidad de droga y que la liberación de la carga farmacológica sea controlada. “La etapa inicial del proyecto requiere de muchos estudios que son de ciencia básica, pues todo lo que uno aspire a usar a nivel fisiológico, debe ser capaz de asegurar su reproducibilidad”, explica.

Quimioterapia menos invasiva

Verónica Jiménez, directora de Investigación de la Facultad de Ciencias Exactas de UNAB, explica que el desarrollo de ciencia básica es crucial para encontrar nuevas soluciones que puedan complementar o incluso sustituir a las terapias actualmente en uso. “Los progresos en esta y otras áreas comienzan en el diseño y desarrollo de nuevos materiales, que es el foco del trabajo que realiza el profesor Barraza en su proyecto”.

Según explica la doctora Jiménez, la terapia fotodinámica es un tipo de tratamiento que usa luz y agentes fotosensibilizadores para provocar la muerte de células cancerosas. “Existe un creciente interés en la comunidad científica por desarrollar nuevos materiales, que permitan mejorar la respuesta y ampliar el rango de acción de los fotosensibilizadores actualmente en uso, por sus potenciales beneficios en comparación con terapias convencionales”, señala. En este sentido, agrega, “la investigación en nanomateriales, específicamente polímeros con propiedades duales en quimio-fotodinámica, es ciertamente un tema relevante y de interés general para futuros desarrollos en el área”.

El otro desafío que plantea la investigación es hacer que la quimioterapia sea menos invasiva. “Generalmente son endovenosas y la gran ventaja de estas nanopartículas es que podemos cargar la droga en ellas, las que actúan como un ‘taxi’ que transporta la droga hasta el sitios de interés. Podemos hacer pastillas y es mucho más fácil para la persona tomarse la pastilla que pincharse”, agrega Barraza. Como añade la doctora Jiménez, los nanotransportadores son sistemas que tienen la capacidad de trasladar un fármaco a través del organismo y permitir que llegue a su sitio de acción sin degradarse, metabolizarse o excretarse previamente. “Existe un gran interés por desarrollar nuevos nanotransportadores con propiedades cada vez más específicas para llevar un fármaco a distintos tipos de tejidos, tumores, e incluso compartimentos intracelulares”, indica.

Los avances en estas materias permitirán incrementar la eficiencia de los tratamientos farmacológicos, obteniendo los efectos terapéuticos deseados con mínimas dosis de medicamentos. “En este sentido, es importante comunicar la relevancia que tiene la investigación básica en materiales y nanomateriales para que en el futuro este nuevo conocimiento llegue a tener utilidad real y concreta en nuestra vida”, apunta Jiménez.

Tiempo por recorrer

Pero las investigaciones científicas no son a la carta. Todos los estudios de cáncer son 10 o 20 años de trabajo científico para que recién ahí exista la posibilidad de estudios clínicos. El académico del departamento de Química de la UNAB, Luis Barraza, aclara que en el proceso de investigación se parte con modelos celulares de cánceres, y una vez que se logra que el sistema mejore en matar células cancerígenas, “después viene el paso de hacer estudios en animales y luego de que la FDA (Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos) aprueba este sistema, recién ahí se pueden hacer estudios en personas”.

Más allá de las restricciones de trabajo de laboratorio por las cuarentenas que vivió el país, Barraza adelanta que ahora ya han avanzado en la caracterización de las nanopartículas, tienen una nanopartícula como candidata y ya están preparando el artículo para poder publicarlo y luego analizar las propiedades como transportador de fármacos, ver su capacidad de carga de drogas que ya están aprobadas por la FDA para quimioterapia convencional, además de “visualizar la capacidad de estas nanopartículas de cargar estas drogas y ver su cinética de liberación, que es el objetivo del proyecto”.

En la etapa final del estudio, el académico de la UNAB busca confirmar en las nanopartículas si el efecto de irradiar la luz aumenta la muerte celular. “Para eso tenemos la colaboración de académicos de la Universidad Austral, que tienen un bioterio (lugar destinado a la cría y control de los animales de laboratorio utilizados como reactivos biológicos) y acceso a ratones, que es donde vamos a probar si el efecto quimioterapéutico es reproducible”.

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