El cáncer sigue constituyendo una de las principales causas de mortalidad en el mundo, con aproximadamente 9,9 millones de fallecimientos en 2020, según los datos del Centro Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer (IARC). En España, la cifra supera las 113.000 muertes, encabezando la lista de los tumores con una mayor mortalidad el de pulmón (20,3% del total), colorrectal (14,6%), páncreas (6,7%), mama (5,8%) y próstata (5,1%).
En la actualidad, muchos de sus tratamientos se basan en medicamentos citotóxicos que no llegan a eliminar las células madre cancerosas, que representan del 1 al 2% de las células tumorales que existen dentro del tumor, pero que de ellas nacen el resto de las que lo componen.
Adaptación y resistencia
Estas células son las principales responsables de la quimiorresistencia del tumor, de las metástasis y de las recaídas. Su capacidad de adaptación y resistencia las dotan de una plasticidad inherente que complica un tratamiento específico. Un escenario que puede cambiar drásticamente gracias a proyectos como el que están llevando a cabo José Luis Mascareñas, catedrático de Química en la Universidad de Santiago de Compostela y director científico del Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares, y Bruno Sainz, investigador del Instituto de Investigaciones Biomédicas Alberto Sols (CSIC-UAM).
El trabajo, subvencionado por la Fundación La Caixa en el marco de la convocatoria CaixaResearch Consolidate 2021, se basa en la identificación de unos compuestos capaces de actuar específicamente en el punto más vulnerable, el talón de Aquiles, de las células madre cancerosas, para evitar su resistencia, afectando a su capacidad de crecimiento. Los datos de que disponen los investigadores indican que la acción de uno de esos compuestos en el ADN de estas células disminuye su potencial para promover y regenerar tumores.
Un compuesto actúa en el ADN de células cancerosas, y reduce su potencial de regenerar tumores
Las células obtienen su energía del adenosín trifosfato (ATP) de diferentes formas como, por ejemplo, a través de la glicólisis, en el proceso denominado respiración mitocondrial. Las células madre cancerosas obtienen su energía de esta respiración mitocondrial, es decir, dependen de este proceso para sobrevivir y evadir las defensas del sistema inmune.
Actuar sobre el talón de Aquiles
Precisamente, la clave de su adaptabilidad se convierte en su talón de Aquiles cuando se utiliza el compuesto que describen Mascareñas y Sainz, y que “tiene un efecto sobre el ADN mitocondrial, reduciendo la respiración mitocondrial lo suficiente para que las células madre del cáncer noten el efecto”, explica Sainz. La clave está en que otras células, como las neuronas o las células musculares, que no son células madre cancerosas, tienen un grado de respiración mayor, por lo que esta inhibición no tiene repercusión sobre ellas.
El compuesto en el que se basa el proyecto es el metal rutenio recubierto que forma un compuesto de coordinación, gracias a los ligandos, moléculas orgánicas que se coordinan con el metal, aportando así al conjunto unas propiedades únicas. “Según hemos documentado, estos ligandos son muy grandes, lo que hace al compuesto más selectivo en su reactividad, forzando que solo pueda ir a determinadas zonas del ADN”, detalla Mascareñas.
El proyecto se basa en un compuesto de coordinación, el metal rutenio ‘recubierto’
De esta forma, estos complejos sintéticos con metales de transición son capaces de actuar sobre el ADN genómico de una manera específica, afectando a la capacidad de las células madre del cáncer de generar tumores agresivos al inducir una alteración selectiva del metabolismo mitocondrial de estas células.
Además, los investigadores revelan que “el complejo tiene la capacidad de inhibir el crecimiento del tumor, en algunos casos completa; es decir, este no desaparece, pero sí deja de crecer. E incluso, en otros casos, no solo deja de crecer sino que disminuye de tamaño. Además, hemos observado que hay una sinergia entre la quimioterapia tradicional y el compuesto”, aclara Sainz.
El apoyo económico de La Caixa ayudará a los investigadores a llevar su proyecto al siguiente nivel, avanzando en el desarrollo de este tipo de complejos metálicos, de cara a poder disponer de nuevos medicamentos antitumorales. Asimismo, ofrecerá más información relativa a los mecanismos biológicos de las células madre cancerosas y sus vulnerabilidades.
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