El investigador del CONICET Ignacio León, del Centro de Química Inorgánica “Pedro J. Aymonino” (CEQUINOR, CONICET-UNLP-asociado a CICPBA), formó parte de un equipo internacional de científicos y científicas, encabezado por profesionales del Brooklyn College Cancer Center, CUNY, Estados Unidos, que logró sintetizar un compuesto de platino y oro que presenta una prometedora capacidad anticancerígena frente al cáncer de mama triple negativo. El resultado fue difundido recientemente en la revista científica Chemistry: A European Journal y, por su trascendencia, fue elegido para ser la imagen de portada del último número de esa publicación.

El estudio describe el efecto citotóxico y selectivo, es decir que tiene mayor actividad frente a células tumorales que no tumorales, del nuevo compuesto que fue probado en modelos bidimensionales y tridimensionales de cáncer de mama triple negativo, uno de los tres tipos de cáncer de mama, que se caracteriza por ser el más agresivo y metastásico –con mayor capacidad de replicación–, y para el que actualmente no existen terapias efectivas. “Representa del 15 al 20 por ciento de los casos de cáncer de mama y afecta generalmente a las mujeres más jóvenes, menores de 40 años. Por esto, tanto en el grupo de la profesora María Contel en Estados Unidos como el nuestro estamos abocados al diseño de nuevas drogas que mejoren los tratamientos quimioterapéuticos actuales para este tipo de tumor que tienen muchos efectos adversos”, comenta León.

En el marco de una estadía de trabajo que realizó gracias a una beca cofinanciada por el CONICET y el Departamento de Estado norteamericano a través de la Comisión Fulbright, una iniciativa de intercambio educativo y cultural de altísimo prestigio y reconocimiento mundial –funciona en 155 países–, León viajó a Estados Unidos con el objetivo de realizar ensayos con diversos compuestos diseñados en el CEQUINOR y en el grupo local sobre modelos de distintos tipos de tumores. “Para este trabajo utilizamos algunos compuestos basados en cisplatino y oxaliplatino, dos drogas que ya se usan en la actualidad para el tratamiento de varios tumores, a los que se le adicionó un compuesto de oro para formar tres nuevos compuestos. Con estos, hicimos pruebas sobre líneas y modelos celulares tumorales y no tumorales de mama, ovario, riñón, vejiga y pulmón, para ver qué tan selectivos eran”, cuenta.

Según el experto, uno de los compuestos conseguidos demostró ser el más selectivo y activo, por lo que fue seleccionado para explorar su acción en modelos tridimensionales de tumores, parte de la experticia con la que cuentan en el laboratorio del CEQUINOR: “Estos modelos 3D son el paso previo a las pruebas en modelos in vivo, la última fase preclínica en pruebas de drogas antitumorales. Son muy útiles porque simulan o mimetizan mucho mejor las condiciones reales de un tumor”, explica.

Un aspecto promisorio del hallazgo es que el compuesto mostró una actividad antitumoral muy interesante en una concentración baja. “Esto es importante porque al usar menores concentraciones de drogas, en general, los efectos adversos que puedan acarrear también disminuyen”, apunta León. Por otra parte, el experto destaca las posibilidades que la interacción con el grupo de investigación norteamericano abre para su laboratorio en el CEQUINOR: “Trabajar con estos compuestos bimetálicos de oro y platino es muy costoso, por lo que el vínculo con los colegas de Estados Unidos se constituye en un valor agregado muy importante para nosotros. Además, se nos abre un nuevo campo a indagar que tiene que ver con esta idea de agregar nuevos metales a los compuestos monometálicos, es decir de un solo metal, con los que ya trabajamos, para así incrementar su actividad y selectividad”, detalla para finalizar, expresando su entusiasmo con la posibilidad de probar la efectividad del nuevo compuesto logrado en modelos in vivo de cáncer de mama triple negativo.

Referencia

López-Hernández JE, Nayeem N, Cerón-Carrasco JP, Ahad A, Hafeez A, León IE, et al. Platinum (IV)–Gold(I) Agents with Promising Anticancer Activity: Selected Studies in 2D and 3D Triple-Negative Breast Cancer Models. Chemistry[Internet].2023[citado 2 nov 2023];29(59): e202302045. https://doi.org/10.1002/chem.202302045

2 noviembre 2023| Fuente:  DICYT| Tomado de Noticias Ciencias Sociales

La fermentación de la corona, el corazón y la cáscara de la piña permite obtener nuevos productos

A partir de la fermentación de la corona, el corazón y la cáscara de la piña, en la que se utilizó el hongo Aspergillus niger GH1, obtenido en el desierto del norte de México, una investigación ha permitido obtener compuestos bioactivos fenólicos, reconocidos por su actividad antibacteriana, antitumoral, anticancerígena y con potencial aplicación en las industrias cosmética, alimentaria y farmacéutica.

Con su investigación, Sarah Lucía Paz Arteaga, magíster en Ciencias -Biotecnología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, contribuye a buscar alternativas biotecnológicas para darle una valorización sostenible a los residuos de piña, obtener compuestos bioactivos de alto valor con múltiples aplicaciones para diversas industrias, y disminuir la contaminación por la inadecuada disposición final de estos desechos, en cumplimiento del Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS) número 12: “Producción y consumo responsables”. y establece la gestión eficiente de los residuos.

La magíster menciona que “queremos generar un valor agregado a los subproductos de la piña, pues aunque se ha trabajado bastante con estos residuos, su transformación es un proceso costoso. La fermentación en estado sólido consiste en someterlos, casi en ausencia de agua, a la fermentación por un microorganismo, en este caso el hongo Aspergillus niger GH1, obtenido en el desierto del norte de México”.

Dicho hongo se diferencia de otros microrganismos fermentadores porque se adapta fácilmente y genera muchas enzimas (proteínas complejas que pueden ayudar a descomponer los alimentos para que el cuerpo los pueda usar).

“En estos procesos las enzimas son muy importantes porque son las que generan el compuesto activo para que sirva para un proceso posterior, en este caso para la elaboración de los fenoles. Los compuestos fenólicos son una familia química muy amplia, con alta actividad antioxidante, es decir que son capaces de contrastar los radicales libres, compuestos químicos altamente reactivos que pueden dañar las células; por ejemplo causan tumores o cáncer, y son los responsables del envejecimiento”.

Además, una parte de la familia de los fenoles se usa en los cosméticos para fotoprotección de los rayos solares y también como matriz, es decir como la base para elaborar estos productos.

Algunas estructuras fenólicas presentes en los residuos de la piña son el linalol, el α-terpineol y el furfural, estudiados por su efecto inhibitorio contra las bacterias patógenas Escherichia coli, Listeria monocytogenes y Staphylococcus aureus.

Más que basura

En Colombia, la piña se cultiva especialmente en Santander, Valle del Cauca y Meta. Los tratados de libre comercio han abierto las puertas de su exportación a Italia, Estados Unidos, Chile, España, Reino Unido y Portugal, por lo que a su alta producción hay que sumarle el incremento en la generación de residuos.

“La mayoría de los residuos en el país no tiene un manejo adecuado, en especial los orgánicos, es decir aquellos provenientes de productos naturales como las frutas o las hortalizas. Cuando llegan a los vertederos se fermentan solos y se generan gases que contribuyen con el efecto invernadero, contaminan, producen olores desagradables y atraen plagas”, menciona la magíster.

Para su investigación visitó dos de las grandes agroindustrializadoras de piña y otras frutas en el Valle del Cauca, una dedicada a la exportación de la fruta y la otra a la elaboración de pulpas y jugos para venta nacional.

“Ellos comentaban que en este momento no se hace nada con estos residuos. Los dos tienen una gran cantidad de ellos y nunca habían visto la posibilidad de usarlos en otra cosa que no sea ir a la basura. Teniendo en cuenta que el 60 % de la piña es considerada como desperdicio y todo eso se bota”, comenta la ingeniera agroindustrial.

El futuro de los residuos de piña

Entre los hallazgos más relevantes de la investigación se destacan la presencia de compuestos bioactivos producto de la fermentación; la capacidad antioxidante y la actividad de dos enzimas: de β-glucosidasa y celulasas, y la efectividad como agente antimicrobiano contra de la L. monocytogenes y S. aureus, causantes de fiebre y diarrea, e infecciones en la piel, el torrente sanguíneo y las válvulas del corazón, respectivamente.

A partir de esos resultados, se evidencia que es posible incorporar esta metodología biotecnológica de fermentación en estado sólido, para el tratamiento de residuos en plantas agroindustriales de piña y evaluar el costo-beneficio de este cambio.

Dentro de las recomendaciones para futuros estudios, se cuentan la incorporación del extracto obtenido como aditivo en una película o recubrimiento alimentario funcional, la evaluación de su función como agente antioxidante y antimicrobiano, y el reemplazo en un alimento de los antioxidantes sintéticos como BHA y BHT por el extracto para probar su efectividad.

La investigadora indica que un avance en su trabajo sería revisar toxicológicamente si tiene algún efecto secundario, para poder ponerlo en una matriz alimentaria e intentar que estos compuestos fenólicos no se vayan a degradar o a desintegrar antes de que lleguen al tracto digestivo, que es lo que se busca.

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