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13 de octubre de 2008
Los investigadores de la Universidad de Washington han actualizado una medicina tradicional china para crear un compuesto que es más de 1,200 veces más específico para matar ciertos tipos de células cancerosas que los medicamentos disponibles actualmente, anunciando la posibilidad de un medicamento de quimioterapia más efectivo con efectos secundarios mínimos.
El nuevo compuesto le da un giro novedoso al medicamento antipalúdico común artemisinina, que se deriva de la planta de ajenjo dulce (Artemisia annua L). El ajenjo dulce se ha utilizado en la medicina herbal china durante al menos 2,000 años, y se come en ensaladas en algunos países asiáticos.
Los científicos adjuntaron un dispositivo de rastreo químico a la artemisinina que se dirige selectivamente al fármaco a las células cancerosas, preservando las células sanas. Los resultados se publicaron en línea en octubre. 5 en la revista Cancer Letters.»El compuesto es como un agente especial que coloca una bomba dentro de la celda», dijo Tomikazu Sasaki, profesor de química de UW y autor principal del estudio.
En el estudio, los investigadores de UW probaron su compuesto a base de artemisinina en células de leucemia humana. Fue muy selectivo para matar las células cancerosas. Los investigadores también tienen resultados preliminares que muestran que el compuesto es igualmente selectivo y eficaz para las células cancerosas de mama y próstata humanas, y que mata de manera efectiva y segura el cáncer de mama en ratas, dijo Sasaki.
Los diseñadores de medicamentos para el cáncer se enfrentan al desafío único de que las células cancerosas se desarrollan a partir de nuestras propias células normales, lo que significa que la mayoría de las formas de envenenar las células cancerosas también matan a las células sanas. La mayoría de las quimioterapias disponibles son muy tóxicas, destruyendo una célula normal por cada cinco a 10 células cancerosas muertas, dijo Sasaki. Esta es la razón por la que los efectos secundarios de la quimioterapia son tan devastadores, dijo.
«Los efectos secundarios son una limitación importante para las quimioterapias actuales», dijo Sasaki. «Algunos pacientes incluso mueren a causa de ellos.»
El compuesto desarrollado por Sasaki y sus colegas mata 12,000 células cancerosas por cada célula sana, lo que significa que podría convertirse en un medicamento con efectos secundarios mínimos. Un medicamento contra el cáncer con efectos secundarios bajos sería más efectivo que los medicamentos disponibles actualmente, ya que podría tomarse en cantidades más altas de forma segura.
El compuesto de artemisinina aprovecha los altos niveles de hierro de las células cancerosas. La artemisinina es altamente tóxica en presencia de hierro, pero por lo demás es inofensiva. Las células cancerosas necesitan mucho hierro para mantener la división rápida necesaria para el crecimiento del tumor.
Dado que el exceso de hierro flotante es tóxico, cuando las células necesitan hierro, construyen una señal de proteína especial en sus superficies. La maquinaria del cuerpo luego entrega hierro, protegido con un paquete de proteínas, a estas señales de proteínas. La célula luego traga este paquete de hierro y proteínas.
La artemisinina sola es bastante eficaz para destruir células cancerosas. Mata aproximadamente 100 células cancerosas por cada célula sana, unas diez veces mejor que las quimioterapias actuales. Para mejorar esas probabilidades, los investigadores agregaron una pequeña etiqueta química a la artemisinina que se adhiere a la señal de proteína «hierro necesario aquí». La célula cancerosa, sin darse cuenta del compuesto tóxico que acecha en su superficie, espera a que la maquinaria de proteínas entregue moléculas de hierro y lo envuelve todo: hierro, proteínas y compuesto tóxico.
Una vez dentro de la célula, el hierro reacciona con la artemisinina para liberar moléculas venenosas llamadas radicales libres. Cuando se acumulan suficientes radicales libres, la célula muere.
«El compuesto es como un pequeño mono que lleva una bomba montado en la espalda de un caballo de Troya», dijo Henry Lai, profesor de bioingeniería de UW y coautor del estudio.
El compuesto es tan selectivo para las células cancerosas, en parte debido a su rápida multiplicación, que requiere altas cantidades de hierro, y en parte porque las células cancerosas no son tan buenas como las células sanas para limpiar el hierro flotante libre.
«Las células cancerosas se vuelven descuidadas para mantener el hierro libre, por lo que son más sensibles a la artemisinina», dijo Sasaki.
Las células cancerosas ya están sometidas a un estrés significativo debido a su alto contenido de hierro y otros desequilibrios, dijo Sasaki. La artemisinina los inclina por el borde. El modus operandi del compuesto también significa que debe ser general para casi cualquier cáncer, dijeron los investigadores.
«La mayoría de los medicamentos disponibles actualmente están dirigidos a cánceres específicos», dijo Lai. «Este compuesto funciona sobre una propiedad general de las células cancerosas, su alto contenido de hierro.»
El compuesto está actualmente bajo licencia de la Universidad de Washington a Artemisia Biomedical Inc., una empresa Lai, Sasaki y Narendra Singh, profesor asociado de bioingeniería de UW, fundada en Newcastle, Washington. para el desarrollo y comercialización. Faltan al menos varios años para los ensayos en humanos. La artemisinina está fácilmente disponible, dijo Sasaki, y espera que su compuesto eventualmente pueda fabricarse a bajo costo para ayudar a los pacientes de cáncer en los países en desarrollo.
Otros autores del estudio son Steve Oh, estudiante de medicina de UW; Byung Ju Kim, instructor de química de UW; y Singh.
El Centro de Tecnología de Washington y la Fundación Witmer proporcionaron fondos para el estudio.
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Para obtener más información, póngase en contacto con Sasaki al (206) 543-6590 o [email protected].