Destruir las células tumorales con calcio
La activación de los canales de calcio provoca una afluencia mortal de iones de calcio en las células tumorales
Los iones de calcio son esenciales para las células, pero pueden ser tóxicos en concentraciones elevadas. Ahora, un equipo de investigadores ha diseñado y preparado un fármaco combinado que mata las células tumorales modulando la entrada de calcio en la célula. No es necesaria una fuente externa de calcio porque sólo se utilizan los iones de calcio ya presentes en el tejido tumoral, según el estudio publicado en la revista Angewandte Chemie.
© Wiley-VCH
Las células biológicas necesitan iones de calcio, entre otras cosas, para el correcto funcionamiento de las mitocondrias, las centrales eléctricas de las células. Sin embargo, si hay demasiado calcio, los procesos mitocondriales se desequilibran y la célula se asfixia. Un grupo de investigación dirigido por Juyoung Yoon, de la Universidad Ewha Womens de Seúl (Corea del Sur), junto con equipos de China, ha aprovechado ahora este proceso y desarrollado un fármaco antitumoral sinérgico capaz de abrir los canales de calcio y desencadenar así una mortal tormenta de calcio en el interior de la célula tumoral.
Los investigadores apuntaron a dos canales, el primero en la membrana externa, y el otro era un canal de calcio en el retículo endoplásmico, un orgánulo celular que también almacena iones de calcio. El canal situado en la membrana externa se abre cuando se expone a una gran cantidad de especies reactivas del oxígeno (ROS), mientras que el canal del retículo endoplásmico se activa mediante moléculas de óxido nítrico.
Para generar las ERO que abren el canal de calcio de la membrana externa, los investigadores utilizaron el colorante verde de indocianina. Este agente bioactivo puede activarse por irradiación con luz infrarroja cercana, que no sólo desencadena reacciones que dan lugar a ROS, sino que también calienta el ambiente. El equipo explica que la elevada temperatura local activa el otro agente activo, el BNN-6, para liberar moléculas de óxido nítrico que abren el canal en el retículo endoplásmico.
Tras el éxito de los ensayos en líneas celulares tumorales, el equipo probó una formulación inyectable en ratones con tumores implantados. Para crear un fármaco combinado biocompatible, los investigadores cargaron los principios activos en diminutas perlas de sílice porosa modificada que no son nocivas para el organismo, pero pueden ser reconocidas por las células tumorales y transportadas al interior de la célula. Tras inyectar las microesferas en el torrente sanguíneo de los ratones, los investigadores observaron que el fármaco se acumulaba en el tumor. La exposición a la luz infrarroja cercana activó con éxito el mecanismo de acción, y el tumor desapareció al cabo de unos días en los ratones que recibieron el preparado.
Los autores subrayan que este método de afluencia de iones también puede ser útil en áreas de investigación biomédica relacionadas, en las que un mecanismo similar podría activar canales iónicos distintos del calcio con el fin de encontrar nuevos enfoques terapéuticos.
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