By: Octubre 2018
En la teoría, ciertos medicamentos y radioterapia con yodo (que se utiliza en cáncer de tiroides) podrían funcionar para atacar el cáncer de colon, uno de los más complejos de tratar. Hoy se tienen avances sobre cuáles son las razones de la resistencia a ellos cuando se llevaron a la práctica en modelos de ratones. Investigadores establecen otras vías para contrarrestar los fenómenos que se dan.
El cáncer de colon es el tercer cáncer más común en el mundo y según estudios de la Organización Mundial de la Salud (OMS), cerca de 32 millones de personas lo padecen, con el agravante de que los casos podrían aumentar en un 91 % en los próximos 20 años.
En Colombia esta enfermedad es la tercera causa de muerte por cáncer y ha aumentado la prevalencia entre los hombres, de acuerdo con datos del Instituto Nacional de Cancerología. La razón del alto número de defunciones es la dificultad para tratarlo, debido a que la cirugía no siempre es ciento por ciento exitosa, ya que las células cancerosas se diseminan y los tratamientos no resultan efectivos.
Por suerte, cada día se está logrando tener más conocimiento de cómo contrarrestarlo, gracias a investigaciones que se realizan en diferentes partes del mundo sobre las condiciones y características de la célula cancerosa, así como del efecto que tienen en ella las dos vías que se utilizan para combatirla: medicamentos (quimioterapia) y radioterapia.
Precisamente, el Grupo de Investigación Clínica de la Escuela de Medicina y Ciencias de la Salud de la Universidad del Rosario está aportando a ese conocimiento con los resultados preliminares de dos estudios: uno en quimioterapia y otro en radioterapia, los cuales se desarrollan en conjunto con centros de investigación de Chile y Francia, respectivamente.
En los primeros hallazgos los dos trabajos evidencian que efectivamente la condición del tumor de no ser homogéneo como se pensaba (por estar compuesto de células cancerosas y células sanas, distribuir de manera no uniforme el oxígeno, tener células que se dividen más que otras y presentar cambios en la disponibilidad de nutrientes que alteran el metabolismo de las células tumorales) hace que sea resistente a la radiación con yodo y a los medicamentos.
En el caso de la radiación con yodo, Alejandro Ondo Méndez, doctor en ciencias químicas, con énfasis en Bioquímica, y profesor de la Escuela de Medicina y Ciencias de la Salud de la Universidad del Rosario, explica que es un tratamiento habitual en cáncer de tiroides que ha dado buenos resultados y debido a ello se está explorando la posibilidad de ser utilizado en cáncer de colon. El supuesto que se tiene es que al introducir en el tumor del colon la proteína que en el cáncer de tiroides capta el yodo, se puede lograr el mismo efecto para destruir las células cancerosas. Sin embargo, esto no está sucediendo.
“La Unidad TIRO (compuesta por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Niza, y el Comisariado de Energía Atómica (CEA), bajo la dirección del Dr. Thierry Pourcher) en Francia es uno de los grupos en el mundo que ha propuesto trasladar el tratamiento de cáncer de tiroides al de colon. Creó una línea de células en laboratorio de cáncer de colon (HT29), les insertó el gen de la proteína que permite captar yodo (el transportador NIS) y con esas células creó tumores en ratones. Los investigadores encontraron que no todo el tumor estaba captando el yodo y nos propusieron entrar en el proyecto para tratar de entender por qué la producción de esta proteína está alterada y no hay captación en todo el tumor. Ese es un efecto negativo no esperado para el tratamiento porque habrá células que van a sobrevivir al no captar el yodo”, señala.
Los resultados preliminares del equipo de investigadores del Rosario muestran una relación de la no producción de proteína con el bajo oxígeno en una zona del tumor (hipoxia) y con los cambios en la proliferación celular (quiescencia). “Lo que nos indican nuestros resultados hasta ahora es que esas dos condiciones son determinantes. La quiescencia porque está haciendo que la célula que no se está dividiendo tanto no produzca tanto la proteína y eso puede estar asociado a que la célula tiene un metabolismo de base un poco más bajo. Y la hipoxia porque cambia la posición de la proteína en la célula. Para que la célula pueda captar yodo, la proteína tiene que estar en la membrana de la célula, en contacto con el torrente sanguíneo que es donde está el yodo. La hipoxia lo que está haciendo es que la proteína se quede a nivel intracelular”, indica Ondo.
A la luz de esos resultados, el equipo del Rosario está en otra aproximación y es ver cómo optimizar ese proceso de tratamiento. Una forma es estableciendo los mecanismos que hacen que la proteína cambie su localización, para bloquearlos y hacer que la hipoxia y la quiescencia pierdan su efecto sobre la regulación de la proteína. Y otra es determinar cómo el hecho de introducir la proteína en el genoma de la célula está alterando los mecanismos metabólicos de la célula y cómo eso altera su respuesta al tratamiento.
Estamos comparando estas células a las que les introdujimos la proteína con las que no y miramos cómo responden a la radioterapia, si responden igual o no. Nuestra idea es proponer una terapia combinada entre el yodo radioactivo y la radioterapia con fuente externa. De forma que el yodo nos va a dar mucha información metabólica del tumor. Con las imágenes de yodo vamos a saber dónde están las zonas que no captan y ahí daríamos dosis de radiación más altas para tratar mejor el tumor”, agrega el investigador.
Para esta fase, los científicos del Rosario tienen megadatos de información metabólica y proteíca de la célula, que fueron extraídos con una estrategia metodológica y tecnológica conocida como proteómica y metabolómica por espectrometría de masas. El poder explotar estos datos para proponer blancos terapéuticos y tratamientos alternativos requerirá por lo menos un año largo de trabajo.
Los investigadores se han adentrando en las condiciones internas del tumor, lo que se conoce como factores microambientales tumorales, para entender por qué las células del cáncer de colon se resisten, por un lado, a ciertos medicamentos y, por otro, a un tratamiento especial de radiación con yodo, que se está proyectando utilizar en pacientes con esta dolencia.
El caballo de Troya
La investigación que está liderando la doctora en Ciencias Biomédicas Martha L. Pinzón Daza, profesora de la Escuela de Medicina y Ciencias de la Salud de la Universidad del Rosario, comenzó en 2010 con sus estudios de doctorado en la Universidad de Turín, Italia. Su misión fue aportar a la búsqueda que está haciendo la ciencia para explicar por qué en el glioblastoma, un cáncer fuerte de cerebro, se generan unas proteínas transportadoras que complican la manera de enfrentarlo debido a que lo protegen. “Se requiere que el medicamento logre ingresar a través de la barrera hematoencefálica y después al cerebro para atacar las células, pero es difícil que esto pase debido a la presencia de dichas proteínas”, explica la investigadora.
Con el trabajo, ella y la directora de la tesis, la doctora Chiara Riganti, mostraron que por diferentes vías la droga intentaba pasar y no lo lograba porque ciertas proteínas transportadoras la toman y la eliminan. Eso requirió enmascararla para que pudiera pasar, utilizaron la técnica que los investigadores denominan caballo de Troya, por su similitud con el relato según el cual los griegos utilizaron un caballo como estrategia para introducirse en la ciudad fortificada de Troya.
Sus estudios actuales están enfocados en la misma línea, pero en cáncer de colon y comenzaron en 2014. Como los resultados preliminares del equipo del profesor Ondo, los de su investigación muestran que la disminución de oxígeno en el tumor (hipoxia) conduce a unos mecanismos celulares que generan dichas proteínas transportadoras, que a su vez producen resistencia al medicamento. “Y eso está asociado al estrés que se maneja en la célula porque al haber hipoxia y tantas posibilidades de respuesta celular, la célula se estresa y genera muchas especies reactivas de oxígeno, que a su vez generan unos mecanismos que evaden el ingreso de los medicamentos”, señala Pinzón.
El grupo de biología celular del doctor Francisco Nualart de la Universidad de Concepción en Chile ha dado un invaluable apoyo al estudio, ya que cuenta con el Centro de Microscopía Avanzada, CMA BIO BIO, el cual ha permitido a los científicos del Rosario observar a nivel microscópico cómo se da la localización de las proteínas bajo el efecto de la hipoxia y el estrés que se genera alrededor de esa situación.
“Con esta tecnología nos dimos cuenta de cómo la droga que se utiliza en quimioterapia da lugar a que se induzca la expresión de esas proteínas transportadoras. La droga promueve que se expresen por ende se reduce el efecto del medicamento”, asegura Pinzón.
El objetivo es que el tratamiento sea lo más completo y preciso posible para que se dé en cada sustancia la medida exacta y la célula cancerosa no busque respuesta por otro lado. En ese sentido, también se está buscando la forma de encapsular la droga en instrumentos que sean muy pequeños para que se pueda dirigir mejor a la zona afectada, sin que nada se lo impida.
En esos ‘caballos de Troya’ está trabajando el equipo. Y al igual que el grupo de estudio del científico Ondo busca lograr que los tratamientos contra el cáncer del colon sean cada vez más personalizados, puesto que la evidencia ha demostrado que en un paciente funciona mejor que en otro un tratamiento específico.
“Mucho del trabajo que estamos haciendo se empieza a dirigir hacia cómo reconocemos esa individualidad, cómo hacemos medicina personalizada. Es un gran adelanto, ya dejamos atrás la versión errónea que teníamos del cáncer. La considerábamos solo una enfermedad genética, en el sentido de que la célula cancerosa era un cúmulo de mutaciones que llevaban a que perdiera el control de la división celular y produjera una masa homogénea. Ahora tenemos una visión del cáncer como enfermedad, además, metabólica, en el sentido de que la masa no es homogénea, y lo que es más impactante para mí es que son células diferentes, en condiciones diferentes que se alinean y trabajan de forma eficiente, orquestada, para sobrevivir. El tumor es casi la sociedad perfecta”, señala Ondo.
En la revisión de medicamentos utilizados para cáncer de colon los investigadores han visto que estos generan el estrés oxidativo, lo que ha llevado a la medicina a emplear el medicamento mezclado con sustancias antioxidantes.
José Alejandro Cheyne, Rector. Stéphanie Lavaux, Vicerrectora. Miguel Diago, Síndico. Catalina Lleras, Secretaria General. Gustavo Quintero, Decano Escuela de Medicina y Ciencias de la Salud. María Martínez, Directora de Investigación e Innovación. María Fernanda Páez, Directora de Relacionamiento. Juan Eduardo Prada, Director Comunicaciones Estratégicas.
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Martha L. Pinzón Daza
PH.D. Ciencias Biomédicas
Profesora Escuela de Medicina y Ciencias de la Salud
Correo electrónico: martha.pinzon@urosario.edu.co
Alejandro Ondo
PH.D. Ciencias Químicas, con énfasis en Bioquímica
Profesor Escuela de Medicina y Ciencias de la Salud
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Objetivos
- Consolidar un grupo asesor para proveer servicios de asesoría en todos los estadios de la investigación clínica y epidemiológica.
- Organizar equipos para realizar actividades de investigación con entes externos (otras universidades, hospitales, clínicas, EPS, industria farmacéutica u otras instituciones). Estas actividades incluyen la realización de la investigación, la asesoría en cualquiera de sus fases, la asesoría para la publicación o difusión de la misma, el proceso de revisión por pares.
- Disminuir las barreras técnicas en investigación.
- Desarrollar una infraestructura flexible y móvil, que incluye la creación de un centro físico para adelantar los proyectos de investigación clínica con seres humanos, cumpliendo todos los estándares científicos, éticos y técnicos nacionales e internacionales.
Líneas de investigación:
- Estudios Epidemiológicos. - Evaluación de intervenciones, medicamentos y tecnologías en medicina clínica Medicina Estética.
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