Casiopeínas, nuevo fármaco contra el cáncer diseñado en México

Agencia Informativa Conacyt Oaxaca.- El cáncer es una enfermedad compleja que compromete la salud. En nuestro país el tratamiento más común para este padecimiento es la quimioterapia, que en su mayoría emplea fármacos citotóxicos, que destruyen o tienen efectos tóxicos sobre las células. Pero este efecto tóxico no se da solo en las células malignas, sino en todas las células del cuerpo. Por lo que un grupo de científicos del Instituto Nacional de Medicina Genómica (Inmegen), de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y la Universidad Autónoma de Querétaro estudia cuáles son los efectos que tienen en él un nuevo grupo de agentes quimioterapéuticos. Las casiopeínas son un nuevo grupo de fármacos diseñado en México que ha demostrado tener ventajas en el tratamiento del cáncer, sobre todo por la disminución de los efectos secundarios presentes en los pacientes que son tratados con ellas. El principal efecto que tienen las casiopeínas en el combate contra el cáncer es que favorecen la apoptosis celular. La apoptosis es la muerte celular programada por el propio organismo y en los procesos cancerígenos ayuda a destruir las células enfermas. Para dilucidar cuáles eran estos efectos, el grupo de investigación utilizó la casiopeína CasII-gly en cultivos de células de cáncer cervical y estudió las respuestas fisiológicas de estas células ante el fármaco. Los resultados del estudio se dieron a conocer en el artículo “Network analysis shows novel molecular mechanisms of action for copper-based chemotherapy”, publicado en la revista Frontiers in Physiology. La investigación permitió conocer que, además de producir la muerte celular, el fármaco produce diferentes efectos en las células:

• Inhibición del ciclo celular: el fármaco impide que las células malignas continúen con su ciclo de vida de la etapa del ciclo celular denominada G1 a la etapa S. Esta transición es mediada por el estrógeno en nuestro organismo.
• Evita la proliferación de fibroblastos: los fibroblastos son células involucradas en la formación de la matriz extracelular; en el cáncer pueden contribuir al crecimiento de los tumores, la invasión de tejidos o la vascularización. Se encontró que el fármaco disminuye la multiplicación de estas células.
• Reduce la migración celular: la casiopeína CasII-gly inhibió la migración celular descontrolada de las células cancerosas estudiadas. Esto es importante, pues la migración de células malignas puede dar lugar a la metástasis o invasión de tejidos sanos.
• Efecto en daño y protección hepática: uno de los efectos adversos más perjudiciales de la quimioterapia es su efecto tóxico en el hígado. Incluso hay ocasiones que el daño al hígado ocasionado por los medicamentos de la quimioterapia es más peligroso que el tumor en sí. Con el fármaco CasII-gly se obtuvieron resultados alentadores, pues los mecanismos de protección al hígado se vieron activados mientras que los de daño hepático se encontraron disminuidos.

También se encontraron evidencias de que este fármaco podría activar la respuesta inmune general del organismo y los mecanismos de reparación de las células dañadas. Todos estos efectos se estudiaron mediante la detección de moléculas que las células producen o dejan de producir cuando realizan alguna acción, como la protección hepática, la migración, la división celular. Con estos descubrimientos se contribuye a aseverar que las terapias basadas en fármacos con cobre pueden evitar los problemáticos efectos secundarios de la quimioterapia, que muchas veces comprometen la salud de los pacientes. Las casiopeínas contienen en su estructura un átomo de cobre, que las vuelve altamente reactivas al material genético. Pero a diferencia de la toxicidad que podrían causar otros metales en el organismo, el cobre, al ser un elemento naturalmente presente en las células, puede ser manejado y desechado con mayor facilidad por nuestro cuerpo. Las investigaciones sobre los mecanismos de acción de estos compuestos anticancerígenos no han terminado. El siguiente paso conllevará el estudio in vivo y los estudios clínicos con pacientes. El doctor Enrique Hernández Lemus, subdirector de Genómica Poblacional del Inmegen, es miembro del grupo que investiga acerca del mecanismo de acción de las casiopeínas. En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el investigador comenta sobre las ventajas de este fármaco y las acciones que tiene sobre el organismo. Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Ya se sospechaba de estos mecanismos de acción del fármaco? Enrique Hernández Lemus (EHL): Las casiopeínas y otros compuestos con actividad biológica de su clase (compuestos organometálicos basados en cobre) han sido estudiados desde hace ya varios años, principalmente por el grupo que los sintetizó ex profeso, dirigido por la doctora Lena Ruiz Azuara, de la Facultad de Química de la UNAM. En años recientes el énfasis se movió de determinar cuáles eran los alcances de su actividad biológica hacia intentar averiguar los mecanismos moleculares por los cuales esta se da. Además del trabajo experimental en la química medicinal y toxicología, el grupo de trabajo —que incluye a varios investigadores líderes y docenas de estudiantes— ha venido desarrollando estudios teóricos y computacionales, tanto desde el punto de vista de los mecanismos biológicos, a través de la genómica y la biología de sistemas, como desde el punto de vista fisicoquímico, mediante la química cuántica y la dinámica molecular. Ahora sabemos que hay al menos dos maneras en las que estos fármacos operan sobre las células tumorales: mediante intercalación directa en el ADN de esas células y a través de mecanismos bioquímicos que llevan a la célula a entrar en muerte celular programada (apoptosis). Sin embargo, aún estamos estudiando qué otros efectos pueden tener, tanto en células sanas como en tumores. AIC: ¿Cuáles de estos mecanismos son exclusivos de este fármaco? ¿O cuáles representan una ventaja sobre otros fármacos? EHL: La mayoría de los quimioterapéuticos basados en metales de transición (como el cisplatino) son extremadamente tóxicos para las células sanas y para los organismos en general. Esto en parte se debe a la acumulación de trazas de estos metales hasta alcanzar niveles letales. Al ser las casiopeínas compuestos basados en cobre, que es un metal que los seres humanos podemos metabolizar, esto no ocurre. Entre las ventajas que hemos encontrado adicional a esta (que ya de por sí es muy importante) está el hecho de que las dosis terapéuticas son más bajas y, al parecer, entre los efectos secundarios se activan mecanismos de protección al hígado que es un órgano que usualmente sufre mucho por efecto de la quimioterapia. AIC: ¿Por qué un quimioterapéutico afecta más las células cancerígenas que las otras células de nuestro cuerpo? EHL: El racional sobre el que usualmente se diseñan los quimioterapéuticos es afectar mayormente las células durante el proceso de proliferación, de esta manera las células tumorales (que proliferan bastante más rápido) son el blanco principal. Desafortunadamente, como sabemos, la quimioterapia también es tóxica para las células sanas. La investigación actual en estas líneas busca aumentar la toxicidad sobre las células tumorales y disminuir su efecto en células sanas. AIC: ¿El fármaco ya está aprobado para ser utilizado en humanos? EHL: No, actualmente se encuentra en proceso la llamada fase clínica I, que es una fase de pruebas para ver su toxicidad en humanos. Una cosa es que funcione bien en modelos celulares y animales y otra es evaluar la posibilidad de efectos secundarios en seres humanos. Una vez que se valide el fármaco en esta fase, hay todavía un par de fases más (aún más estrictas) antes de que se apruebe su uso en humanos.