Los ultrasonidos activan un agente contra el cáncer
La nueva sustancia activa despliega su efecto dañino para las células sólo donde se supone que debe hacerlo
Los tratamientos de quimioterapia producen fuertes efectos secundarios. Un nuevo agente que se acumula en el tejido tumoral y se activa allí mediante ondas ultrasónicas no tiene este problema.
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Los complejos de platino figuran entre los fármacos más utilizados contra el cáncer. Son eficaces, pero tienen efectos secundarios graves. Un equipo internacional de investigadores dirigido por el Dr. Johannes Karges, de la Facultad de Química y Bioquímica de la Universidad del Ruhr de Bochum (Alemania), ha desarrollado un complejo que se acumula en el tejido tumoral y se activa allí mediante ondas ultrasónicas. De este modo, su efecto dañino para las células sólo se despliega donde realmente se desea. "Mientras que los estudios anteriores se basaban en activaciones luminosas que sólo podían penetrar unos milímetros en el tejido, ahora hemos desarrollado un método de tratamiento con activación por ultrasonidos que penetra varios centímetros en el cuerpo", explica Karges. Esto podría hacer posible un tratamiento con pocos efectos secundarios incluso para tumores grandes y profundamente arraigados". Los investigadores publicaron sus resultados en la revista Angewandte Chemie International Edition del 24 de marzo de 2023.
Inofensivos en tejidos sanos
Los complejos de platino(II) cisplatino, oxaliplatino y carboplatino figuran entre los fármacos contra el cáncer más utilizados. Su éxito clínico se ve contrarrestado por graves efectos secundarios, como náuseas, vómitos, daños renales y supresión de la médula ósea. Para superar estas limitaciones, en las últimas décadas se han invertido grandes esfuerzos de investigación en el desarrollo de los llamados profármacos de complejo de platino(IV). "Estos profármacos son estables e inactivos, por lo que son totalmente inocuos", explica Johannes Karges. "En el tejido sano, se supone que deben permanecer así. En el tejido canceroso, sin embargo, deben convertirse rápidamente en los complejos de platino(II) terapéuticamente activos".
Para la reducción del complejo metálico se necesita energía. Estudios anteriores informaron de la activación con luz ultravioleta, azul o roja. "El problema es que la luz sólo puede penetrar a menos de un centímetro de profundidad en el cuerpo y, por tanto, no llega a muchos tumores", explica Johannes Karges. Para superar esta limitación, su equipo ha combinado por primera vez profármacos de complejo de platino (IV) con sonosensibilizadores que pueden activarse selectivamente con irradiación ultrasónica.
Las nanopartículas se acumulan en el tumor
Para desarrollar un complejo terapéuticamente eficaz, los investigadores encapsularon los profármacos de complejo de platino(IV) y los sonosensibilizadores en hemoglobina para formar nanopartículas. "Pudimos observar que las nanopartículas se acumulaban selectivamente en un tumor intestinal de ratón tras su inyección en el torrente sanguíneo, lo que favorecía un tratamiento dirigido", informa Johannes Karges. "Tras la irradiación con ultrasonidos, el profármaco de platino(IV) se activó en el lugar del tumor, desencadenando la liberación de cisplatino, que es tóxico para las células, y erradicando casi por completo el tumor."
Ventajas de los ultrasonidos
Estos resultados podrían allanar el camino para el desarrollo de técnicas y agentes novedosos para el tratamiento de tumores muy grandes o profundos. Los ultrasonidos pueden penetrar más de un orden de magnitud más profundamente en el tejido que la luz infrarroja cercana. Además, los tratamientos con ultrasonidos suelen considerarse menos invasivos y fáciles de usar. Otra ventaja es que los hospitales suelen estar ya equipados con el material necesario. "Nuestro trabajo es todavía investigación fundamental", subraya Johannes Karges. "Todavía no es previsible si se podrán ofrecer tratamientos basados en él en la práctica clínica, ni cuándo".
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Publicación original
Ganghao Liang, Tumpa Sadhukhan, Samya Banerjee, Dongsheng Tang, Hanchen Zhang, Minhui Cui, Nicolás Montesdeoca, Johannes Karges, Haihua Xiao: Reduction of Platinum(IV) Prodrug Hemoglobin Nanoparticles with deeply-penetrating ultrasound radiation for tumor-targeted therapeutically enhanced anticancer therapy, in: Angewandte Chemie International Edition, 2023
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