Se ha estudiado un nuevo agente anticanceroso desarrollado por la Universidad de Warwick utilizando fluorescencia de rayos X de sincrotrón de microfoco (SXRF) en I18 en Diamond Light Source. Como se describe en el Revista de bioquímica inorgánica , Los investigadores vieron que el fármaco penetraba en los esferoides de las células del cáncer de ovario y se perturbaba la distribución de zinc y calcio.

Los agentes de quimioterapia a base de platino se utilizan para tratar a muchos pacientes con cáncer, pero algunos pueden desarrollar resistencia a ellos. Para abordar este asunto, Los científicos de la Universidad de Warwick buscaron emplear metales preciosos alternativos. Desarrollaron un agente a base de osmio, conocido como FY26, que exhibe una alta potencia contra una variedad de líneas de células cancerosas. Para desbloquear el potencial de este nuevo agente y probar su eficacia y seguridad en ensayos clínicos, el equipo debe comprender completamente su mecanismo de acción.

Para explorar cómo se comporta el año fiscal 26 en los tumores, el equipo cultivó esferoides de cáncer de ovario y usó SXRF en I18 para investigar la profundidad de penetración del fármaco. Señalaron que el año fiscal 26 podría entrar en los núcleos de los esferoides, lo cual es fundamental para su actividad y muy alentador para el futuro de la droga. SXRF también les permitió sondear otros metales dentro de las células, que mostró que la distribución de zinc y calcio estaba alterada, proporcionando nuevos conocimientos sobre el mecanismo de muerte celular inducida por FY26.

Agente anticanceroso alternativo

Actualmente, algunos de los tratamientos contra el cáncer más efectivos involucran medicamentos a base de platino, que se utilizan en casi la mitad de todos los pacientes con cáncer que necesitan quimioterapia. Sin embargo, la resistencia a los compuestos de platino está aumentando, y, como tal, existe una necesidad urgente de encontrar agentes anticancerosos alternativos.

Un equipo de científicos de la Universidad de Warwick centró su atención en otros tipos de metales preciosos y desarrolló una serie de complejos de organo-osmio. Uno de ellos, denominado FY26, se destacó en los primeros experimentos y cuando el Instituto Sanger lo examinó contra más de 800 líneas de células cancerosas, exhibió 49 veces mayor potencia que las terapias actuales con platino.

Los estudios in vitro de los científicos de Warwick también demostraron que el FY26 tenía un mecanismo de acción diferente al de las terapias con platino. pero se desconocían los detalles exactos de esto. El equipo espera hacer avanzar el fármaco en ensayos clínicos, pero es necesario comprender cómo funciona y cómo ingresa a las células cancerosas.

Investigador principal e investigador postdoctoral en la Universidad de Warwick, Dr. Carlos Sánchez-Cano, elaboraron sus objetivos:"Sabíamos que el compuesto entra en las células y se concentra en el interior (probablemente en las mitocondrias), pero una de las cosas que no sabíamos era cómo se comportaría el fármaco en un tumor. La fluorescencia de rayos X nos permitió demostrar que nuestro compuesto sí entra en el núcleo de un tumor ".

Buena resolución y alta sensibilidad.

El equipo convirtió células de cáncer de ovario en esferoides (de aproximadamente 600 μm de diámetro), que utilizaron como modelos simples de tumores para sus experimentos. Trataron los esferoides con niveles fisiológicamente relevantes de FY26 y usaron fluorescencia de rayos X en I18 para mapear con precisión la ubicación del fármaco.

"I18 es una línea de luz de microfoco, por lo que el tamaño del haz se puede enfocar hasta 2x2 μm2, lo que nos permitió observar el tumor con gran detalle. El problema que tenemos es que las concentraciones del fármaco son bastante bajas en muestras biológicas, por eso necesitamos una buena sensibilidad. I18 combina una buena resolución con una alta sensibilidad, que nos permite detectar nuestro fármaco dentro del modelo tumoral, "explicó el Dr. Sánchez-Cano.

Adicionalmente, La fluorescencia de rayos X también permitió al equipo mapear varios elementos diferentes al mismo tiempo. En el mismo escaneo obtuvieron información sobre múltiples elementos como el zinc y el calcio para examinar su distribución.

Penetró el núcleo interno

Increíblemente, el equipo vio que su fármaco penetraba en el núcleo interno de los esferoides y la profundidad de penetración estaba relacionada con el tiempo de incubación del fármaco. También observaron la perturbación de otros metales dentro de los modelos tumorales para obtener información importante sobre el mecanismo de acción del FY26.

Investigador principal del estudio y profesor de química en la Universidad de Warwick, Profesor Peter Sadler, describieron sus observaciones:"El calcio fue alterado por la droga y eso podría tener indicaciones para el mecanismo de acción. De hecho, existen características distintivas de muerte celular inmunogénica con la mayor liberación de especies reactivas de oxígeno y el movimiento de calcio desde el retículo endoplásmico. También vemos un cambio en la distribución del zinc, lo que indica que la estructura del núcleo está deteriorada ".

El equipo ahora está investigando la administración de este fármaco con la ayuda de nanopartículas y llevará a cabo futuros estudios de sincrotrón en estos sistemas de administración. También planean usar I14 para enfocarse en orgánulos para observar el fármaco en las mitocondrias individuales.

El equipo está al comienzo de un largo viaje con el complejo de organo-osmio y está dando pasos preliminares hacia las pruebas preclínicas. habiendo completado un estudio de toxicología. La valiosa información recopilada por este estudio en Diamond ayudará a informar estos ensayos futuros para el progreso de este nuevo agente contra el cáncer.