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Investigadores del Instituto de Química Avanzada de Cataluña (IQAC-CSIC) han desarrollado in vitro moléculas que se pueden controlar con luz externa para dirigir fármacos oncológicos con mayor eficacia y precisión.
Los investigadores, que han publicado su trabajo en la revista Journal of Medicinal Chemistry, han comprobado la actividad de estas moléculas en cuatro líneas celulares de cáncer: de cérvix, mama, leucemia y colon, que han demostrado el potencial de la foto farmacología para desarrollar terapias oncológicas más eficaces.
Las moléculas fotosensibles desarrolladas por el IQAC ‘logran un efecto mucho más localizado y controlado’ y pueden superar una limitación de los medicamentos contra el cáncer que es que a menudo no logran diferenciar completamente entre células cancerosas y células sanas, ha explicado la investigadora del IQAC Laia Josa Culleré.
‘Los fármacos fotosensibles, cuya actividad se puede controlar con precisión con luz externa de manera reversible, pueden permitir solventar este problema, ya que proporcionan un gran control del lugar de acción y durante un tiempo deseado, disminuyendo así los efectos secundarios y aumentando su eficacia’, ha asegurado Josa.
Según la científica, el uso de luz es especialmente atractivo en la investigación de nuevos fármacos antitumorales direccionables, puesto que permite un control de la actividad antitumoral ajustando parámetros como la longitud de onda, la intensidad y el tiempo de exposición.
Las moléculas fotosensibles cambian su estructura al ser iluminadas bajo condiciones de luz particulares, de forma que se puede inducir efecto sobre receptores diana concretos bajo control de luz, lo que permite un control externo del efecto terapéutico del fármaco con mayor precisión.
‘Hasta ahora, este tipo de fármacos están en fase experimental para aplicaciones en retina o dolor, pero por ahora no hay muchos estudios con buenos resultados en oncología’, ha precisado Josa.
Este estudio se centró en una diana común en oncología, las enzimas histonas desacetilasas (HDAC), que, cuando son reguladas erróneamente, impiden la expresión de ciertos genes, como los supresores de tumores, y en estas circunstancias, las células son más propensas a convertirse en cancerosas.
Por ello se están desarrollando múltiples medicamentos orientados a inhibir las HDAC mal reguladas para así frenar el avance de esta enfermedad.
Actualmente, hay fármacos convencionales que actúan sobre estas enzimas, pero tienen una baja selectividad y efectos tóxicos, y por eso los investigadores se centraron en diseñar moléculas basadas en estos fármacos convencionales, pero que pudieran regularse de manera reversible mediante luz, permitiendo controlar su actividad cambiando las condiciones de iluminación.
Josa ha explicado que los primeros resultados mostraron que cuando estas moléculas eran activadas por luz inhibían las HDAC en contraposición a cuando estaban inactivas en oscuridad.
La limitación de estas primeras moléculas es que para activarse necesitaban luz ultravioleta, que puede ser dañina para las células y tiene baja penetración en tejidos biológicos, por lo que los investigadores optimizaron las moléculas para que se activaran con luz verde (luz visible), obteniendo también mejores resultados bajo iluminación que a oscuras.
Luego comprobó la actividad de estas moléculas en cuatro líneas celulares de cáncer de cérvix, mama, leucemia y colon, y los resultados mostraron un aumento de la muerte de las células cancerosas tras la iluminación con luz verde, pero no tuvieron ningún efecto cuando se mantenían en oscuridad.
‘Uno de los puntos fuertes del estudio es que estas moléculas se han conseguido activar con luz visible (de color verde), mientras que casi todas las moléculas que están descritas contra el cáncer se activan con luz ultravioleta, que es menos eficaz, y limita la aproximación a ensayos in vivo y en pacientes’, ha resaltado el también investigador del IQAC Amadeu Llebaria.
Con los resultados del trabajo, los investigadores han desarrollado una pequeña biblioteca de fármacos, moléculas fotosensibles, que permiten controlar la viabilidad celular solo al iluminarlos con luz visible, más permeable y menos dañina para las células, lo que allana el camino para, en un futuro, poder estudiar el efecto de estas moléculas in vivo, en peces cebra o en ratones.
febrero 17/2023 (EFE) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.
Referencia:
Josa-Culleré, L., & Llebaria, A. (2023). Visible-Light-Controlled Histone Deacetylase Inhibitors for Targeted Cancer Therapy. Journal of medicinal chemistry.
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