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Tratamiento contra el cáncer de seno mejoraría gracias a nuevo compuesto

La aparición del cáncerocasiona que algunas proteínas presentes en las células del cuerpo, que cumplen tareas especiales, alteren su funcionamiento. Una de ellas es la ABCG2 que se encuentra en todos los seres humanos y que juega un papel importante en la disposición y distribución de medicamentos en el organismo. Sin embargo cuando una persona desarrolla cáncer de seno, esta sufre una mutación que no le permite actuar de forma adecuada y empieza a realizar tareas que no le corresponden.

Datos de la Organización Mundial de la Salud indican que en 2012 el cáncer de seno era el tercer cáncer con mayor incidencia en el mundo, alcanzando 1.671.149 casos reportados y una mortalidad de más de medio millón de personas.

Diana Catherine Peña, investigadora posdoctoral del Grupo de Investigación en Macromoléculas de la Universidad Nacional de Colombia (UN), explica que cuando la persona está en quimioterapia, al estar mutada, la proteína ABCG2 empieza a expulsar los medicamentos de la célula cancerígena, por lo que reduce la eficacia del tratamiento. Ante esta problemática, la investigadora Peña, doctora en Ciencias Químicas de la UN, sintetizó un compuesto que bloquee la acción de ABCG2 para que los fármacos utilizados en el tratamiento de cáncer de seno (agentes quimioterapéuticos) tengan efecto.

Datos de la Organización Mundial de la Salud indican que en 2012 el cáncer de seno era el tercer cáncer con mayor incidencia en el mundo, alcanzando 1.671.149 casos reportados y una mortalidad de más de medio millón de personas. En Colombia, en ese mismo año, alcanzó los 2.649 decesos, y para las mujeres este tipo de cáncer es el de mayor prevalencia, con 7.402 casos. Además se estima que para 2017 esta cifra se triplicó. Ante este panorama, aumentar las posibilidades de que el tratamiento contra la enfermedad sea mejor resulta indispensable y urgente.

Inhibidor novedoso y potente

Uno de los mayores retos de investigar acerca de la proteína ABCG2 es que se desconoce a nivel molecular cuáles son las interacciones que tiene con su entorno. La doctora Peña menciona que “dicha situación impide que los métodos computacionales identifiquen los compuestos útiles para inhibir su actividad, por lo que se requieren costosos y dispendiosos ensayos de laboratorio para, por ejemplo, probar compuestos que reporten una buena actividad y evaluar cómo mejorar su efecto”.

Para avanzar en su estudio se apoyó en los resultados del trabajo adelantado por el profesor Cristian Ochoa, del Grupo de Investigación en Macromoléculas de la UN, quien había trabajado con compuestos de enlace amida (un carbono y un nitrógeno) para inhibir la proteína ABCG2.

En el estudio del investigador, quien además dirigió la tesis doctoral, se demostró que estos tienen una gran actividad, pero son poco solubles y se hidrolizan enzimáticamente, es decir que al entrar en contacto con enzimas del cuerpo pierden estabilidad, por lo que no tienen un efecto significativo

Teniendo en cuenta ese resultado, la doctora Peña utilizó para su trabajo dos series de compuestos derivados de los utilizados por el docente Ochoa: la primera tiene como elemento principal una cetona –compuesto ácido que el cuerpo produce cuando usa la grasa como fuente de energía–, y la segunda está conformada por chalconas –núcleo de compuestos biológicos importantes por ser activos, antibacteriales y anticancerígenos.

“Evaluamos las sustancias para saber si tenían enlaces inalterables que permitieran conservar la estabilidad y actividad; después los ensamblamos; y luego cambiamos algunos enlaces y agregamos fragmentos que aumentaran la actividad inhibitoria sobre la proteína”, detalla la investigadora Peña.

Muy efectivo

La efectividad del compuesto se probó en líneas celulares de cáncer de seno en un ensayo que mide la fluorescencia. Tras aplicarlo se incluyó un colorante para saber qué tan activa estaba la proteína y comprobar si bloqueaba o no el efecto de transporte de los medicamentos fuera de la célula.

De esta manera se constató que inhibe la actividad de la proteína ABCG2 entre el 80 % y el 100 %. También se probó en otras dos proteínas (ABCB1 y ABCC1) asociadas con la resistencia a múltiples fármacos, aunque en estos casos solo inhibió el 10 %, lo que demuestra su alta selectividad. Así mismo se observó que después de 120 horas –desde que el medicamento contra el cáncer ingresa a la célula maligna– no consigue eliminarla, ya que para entonces la proteína había expulsado el agente quimioterapéutico fuera de la célula.

También se probó en otras dos proteínas (ABCB1 y ABCC1) asociadas con la resistencia a múltiples fármacos, aunque en estos casos solo inhibió el 10 %, lo que demuestra su alta selectividad.

Uno de los ensayos más importantes que se realizó fue el de quimiosensibilidad, que indica si la sustancia obtenida en el laboratorio funciona en combinación con un medicamento utilizado para tratar el cáncer de seno. Al probarla junto con uno de estos fármacos se redujo la cantidad de células cancerígenas sobrevivientes hasta un 10 %, es decir que eliminó el 90 % y demostró su efectividad. “El compuesto fue evaluado en diferentes concentraciones; también se hicieron pruebas de estabilidad y solubilidad que evidenciaron que es estable hasta por 24 horas y soluble a la condición térmica del cuerpo, que comúnmente es de 37 oC”, agrega.

El siguiente paso es evaluar la citotoxicidad del compuesto para comprobar si afecta o no las células sanas. Con los resultados obtenidos es posible proyectar este compuesto como un tratamiento complementario a la quimioterapia, para mejorar la efectividad de los procedimientos contra el cáncer y beneficiar a los pacientes disminuyendo la mortalidad y la permanencia de la enfermedad.

Alianza Colombia y Alemania

El hallazgo de la investigadora Diana Catherine Peña se fortaleció gracias a una pasantía realizada en la Universidad de Ratisbona (Alemania), hasta donde llevó los compuestos estudiados y tuvo la oportunidad de realizar los ensayos necesarios para obtener de primera mano los resultados de su proyecto.

Su estadía de año y medio en Baviera coincidió con la firma del acuerdo marco entre las universidades Nacional y de Ratisbona, que además de fomentar la movilidad de docentes e investigadores permite que los estudiantes de doctorado que permanezcan el 30 % de su programa en el otro país adquieran doble titulación.

La investigadora cumplió estos requisitos, y cuando finalizó sus estudios doctorales obtuvo el título de doctora en Ciencias Químicas de la UN y doctora en Ciencias Naturales de la Universidad de Ratisbona.

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