Utilizar "caballos de Troya" para combatir el cáncer desde el interior de las propias células tumorales sin dañar los tejidos sanos es el objetivo de esta nueva herramienta creada por investigadores de la Universidad de Granada (UGR), el Instituto de Nanociencia de Aragón (INA), la Universidad de Zaragoza, y el Cancer Research UK Edinburgh Centre de la Universidad de Edimburgo.

Los investigadores han utilizado exosomas como "caballos de Troya" para administrar catalizadores de paladio (Pd) en las células cancerosas. "Introducimos el catalizador en pequeñas vesículas o exosomas del tamaño de unos 100 nanómetros, que son capaces de viajar directamente al interior de la célula tumoral. Una vez ahí, catalizan una reacción que transforma una molécula pasiva en un potente agente anticanceroso, "explica el profesor Jesús Santamaría de la Universidad de Zaragoza, OMS, junto con el Doctor Asier Unciti-Broceta de la Universidad de Edimburgo, ha liderado este estudio publicado por la prestigiosa revista científica Catálisis de la naturaleza .

Participar en la investigación, titulado "Exosomas derivados del cáncer cargados con nanohojas de paladio ultradelgadas para catálisis bioortogonal dirigida, "son Belén Rubio Ruiz de la UGR, María Sancho, Víctor Sebastián, y Manuel Arruebo de la Universidad de Zaragoza, y Pilar Martín-Duque de la Fundación Aragonés de Investigación y Desarrollo (ARAID), agencia creada por el Gobierno de Aragón dentro del INA. El trabajo se ha realizado en colaboración con el grupo de investigación de la Universidad de Edimburgo, dirigido por el Dr. Asier Unciti-Broceta.

Matar una célula cancerosa es sencillo:hay muchas moléculas tóxicas que pueden realizar la tarea. El desafío es apuntar la molécula tóxica solo a la célula cancerosa, y no en células sanas. Esta falta de selectividad en la dirección de los medicamentos contra el cáncer es la causa de los efectos secundarios a menudo devastadores que experimentan los pacientes con cáncer durante el tratamiento de quimioterapia. En lugar de inyectar esos medicamentos en el torrente sanguíneo, Sería mucho mejor si pudieran fabricarse directamente dentro de las células cancerosas. Y eso es precisamente lo que ha conseguido este equipo internacional de científicos.

"Usamos catalizadores en muchos aspectos de la vida cotidiana porque generan reacciones químicas que de otro modo no serían posibles. Por ejemplo, los gases emitidos por nuestros coches pasan por un catalizador para hacerlos menos dañinos para el medio ambiente y nuestra salud, "comenta Belén Rubio Ruiz. Por tanto, sorprende que la catálisis, que se sabe que es tan útil en tantos campos, es prácticamente inaudito en oncología. "Esto se debe al hecho de que existen tremendos obstáculos:identificar catalizadores y reacciones adecuados y, sobre todo, entregar los catalizadores directamente en las células objetivo, y no otros ".

La clave:exosomas

Sin embargo, los exosomas pueden resultar ser la clave. Los exosomas son secretados por la mayoría de las células y están rodeados por una membrana que contiene elementos característicos de la célula de la que se originan. Esto los vuelve selectivos (gracias al fenómeno del tropismo hacia las células de origen), y les permite llevar una carga terapéutica preferentemente a la célula original, incluso en presencia de otras células.

Los autores del estudio han encontrado una manera de inducir la síntesis de catalizadores (nanohojas de Pd con un grosor de poco más de un nanómetro) dentro de los exosomas de las células tumorales sin alterar las propiedades de sus membranas, convirtiendo así los exosomas en "caballos de Troya" capaces de entregar el catalizador a las células cancerosas progenitoras. Una vez ahí, catalizan la síntesis in situ de un compuesto contra el cáncer (panobinostat, un medicamento contra el cáncer aprobado en 2015).

Habiendo demostrado la efectividad de este proceso en su estudio, los investigadores observan:"Recolectamos exosomas del mismo tipo de célula cancerosa que se iba a tratar, los cargamos con el catalizador de paladio y los devolvimos al medio de cultivo. Allí, gracias a su tropismo selectivo, los exosomas entregan el catalizador a la célula original. Una vez dentro, el catalizador convierte el panobinostat inactivo en su forma activa y tóxica, matando así la célula tumoral justo donde queremos:justo dentro de la célula tumoral ".

La clave del proceso es la selectividad del mecanismo de transporte mediado por exosomas. Gracias a esta selectividad, el panobinostat solo se genera dentro de las células a las que ha llegado el catalizador, y por lo tanto causa preferentemente la muerte de las células tumorales originales, mientras que la tasa de mortalidad entre otras células es mucho menor.