Grandes logros de proyectos - Nanofármacos contra el cáncer
La terapia fotodinámica constituye un método eficaz para el tratamiento de muchos tipos de cáncer. Se basa en la combinación de un fotosensibilizador, luz roja y el oxígeno presente en las células y los tejidos tumorales. El fotosensibilizador es un compuesto químico que, en respuesta a la luz, pasa a un estado excitado. Una vez excitado, reacciona con el oxígeno, produciendo la muerte celular en el tumor, donde el fotosensibilizador se acumula. La TFD es un tratamiento efectivo, pero susceptible de ser mejorado. En la actualidad, la dosis de fármaco fotosensibilizador que se emplea en el tratamiento afecta tanto al tumor como al tejido sano del paciente. Los médicos se ven obligados a emplear dosis muy altas del fármaco para controlar el tumor, lo que encarece el tratamiento. El empleo de dosis altas también produce efectos secundarios más graves, más complicaciones y alarga la estancia en el hospital. Aquí entra en escena el proyecto financiado por la UE Nanophoto, una iniciativa para desarrollar nanosistemas orientados con el fin de mejorar la terapia fotodinámica y el diagnóstico del cáncer. El equipo responsable de la investigación está desarrollando un sistema de administración de fármacos basado en nanopartículas, cuyo funcionamiento es similar al de un minúsculo misil guiado que localiza el tumor, se ancla a éste y libera su carga de fármaco. «El objetivo fundamental es el desarrollo de un nanosistema biocompatible cuya superficie esté cubierta con algún agente, como por ejemplo algún ligando o anticuerpo concreto, capaz de reconocer las células tumorales de una forma selectiva», explica la Dra. Elena Reddi, coordinadora del proyecto Nanophoto. Una vez que el fármaco se une a la célula tumoral contra la que va dirigido, la TFD se desarrolla de forma habitual. La fotoestimulación activa el fármaco que combate el cáncer. Este método de administración del fármaco, al ser más específico, permite emplear una dosis mucho menor. De esta forma, el procedimiento se abarata, tanto porque se emplean menos medicamentos como porque produce menos efectos secundarios y los pacientes no necesitan permanecer tanto tiempo en el hospital. El método es prometedor, pero también plantea retos, fundamentalmente relacionados con la biocompatibilidad de las nanopartículas, así como con el riesgo de que el sistema inmune ataque a las partículas en el torrente sanguíneo antes de que alcancen su objetivo. De esta forma, el proyecto Nanophoto ha desarrollado un plan de investigación centrado de manera muy específica en la caracterización y el análisis de tres prometedoras nanopartículas candidatas: los liposomas, el sílice modificado orgánicamente (Ormosil) y el copolímero poli(ácido láctico-co-glicólico) (PLGA). En el proyecto Nanophoto, estos tres potenciales sistemas de administración transportan mTHPC, o meta-tetrahidroxifenil cloro, comercializado con los nombres de Foscan y Temoporfin. Este fármaco es el fotosensibilizador que Nanophoto eligió para validar el método. El sistema final se podrá adaptar a una amplia variedad de medicamentos terapéuticos y diagnósticos. Se trata de una idea ingeniosa que podría permitir la administración orientada de una gran variedad de fármacos dirigidos contra una gama amplia de patologías. Además, supone un difícil desafío técnico. No obstante, hasta la fecha se han realizado importantes avances. En la primera mitad del proyecto Nanophoto, cuya duración es de tres años, el equipo ha obtenido un considerable éxito. «De momento hemos identificado algunos nanotransportadores que permiten una acumulación de fármaco en el tumor por lo menos tres veces superior a la lograda con la formulación estándar usada actualmente en la TFD clínica», indica la Dra. Reddi. Partículas «invisibles» Esto incrementa notablemente la efectividad de la TFD, principalmente debido a que las propiedades activas o farmacocinéticas del mTHPC mejoran de manera significativa al administrarlo mediante nanotransportadores. Sencillamente, el fármaco aumenta su eficacia cuando se suministra mediante el sistema desarrollado por Nanophoto. Además, la Dra. Reddi señala que los resultados apuntan a una posibilidad real de reducir los efectos secundarios adversos del tratamiento con TFD, como por ejemplo la fotosensibilidad de la piel. La estabilidad es una característica fundamental de las nanopartículas que se administran por vía intravenosa, ya que para garantizar una exposición suficiente del tumor al tratamiento resulta esencial que el fármaco permanezca en el torrente sanguíneo durante un tiempo prolongado. Con esta finalidad, Nanophoto ha trabajado en el desarrollo de las denominadas nanopartículas «PEGiladas», lo que ha supuesto, según la Dra. Reddi, el avance más importante del proyecto hasta la fecha. Esto significa, sencillamente, recubrir las partículas transportadoras con polietilén glicol (PEG), un compuesto químico de gran utilidad cuya principal ventaja es que no es detectado por el sistema inmune. Esto permitió al proyecto Nanophoto crear partículas «invisibles». «Los nanotransportadores PEGilados, que son indetectables y pueden ser empleados para una nueva formulación del mTHPC, permitirán una importante mejora del tratamiento clínico de TFD», sugiere la Dra. Reddi. El equipo ha descubierto una correlación directa entre la densidad de las cadenas de PEG en la superficie de las nanopartículas y su capacidad para evitar la respuesta inmune. La investigación ha planteado también retos inesperados, surgidos a lo largo de la misma. Al exponer las nanopartículas al suero sanguíneo, éstas sufrían la pérdida parcial de su contenido, particularmente las de Ormosil. Para evitar esta pérdida, el equipo investigador unió el mTHPC a las nanopartículas mediante enlaces covalentes. El fármaco conservó en estas condiciones su capacidad para excitar el oxígeno presente en las células cancerosas. En los primeros dieciocho meses, el consorcio ha demostrado que las tres nanopartículas son aptas para la administración del fármaco, que la PEGilación mejora la biocompatibilidad y que los tumores captan tres veces más fármaco que mediante el modo de administración estándar. Dicho de otra forma, los médicos podrían reducir dos tercios la dosis de fármaco manteniendo los beneficios terapéuticos de la TFD. Nanophoto es un proyecto de investigación traslacional, lo que significa que persigue trasladar la investigación desde el laboratorio a la vida real, desde la placa de Petri al paciente. Nanophoto ha puesto en contacto a científicos, a clínicos pertenecientes a una gran variedad de disciplinas y a socios comerciales con el fin de llevar a cabo trabajos que van desde ensayos sintéticos y celulares hasta ensayos preclínicos en animales. El proyecto ha logrado varios éxitos en poco tiempo. Hasta el momento, el consorcio, compuesto por cinco miembros, ha generado docenas de publicaciones en revistas especializadas y en congresos, y continuará con su trabajo hasta mediados de 2011, lo que le permitirá afrontar los desafíos pendientes. «Ahora nos enfrentamos al difícil reto de conferir a estos nanosistemas la capacidad de hacer llegar el fármaco al tejido tumoral de manera todavía más específica, explotando mecanismos activos de direccionamiento. Para conseguirlo, estamos recubriendo los nanotransportadores con moléculas capaces de localizar las células tumorales, unirse a ellas y depositar la carga de fármaco en su interior», señala la coordinadora del proyecto. El proyecto Nanophoto se ha financiado a través del programa de Salud del Séptimo Programa Marco (7PM) para la investigación.