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Asturianas con ciencia

Una quimioterapia más eficaz

Una línea de investigación para mejorar los tratamientos contra el cáncer

Comencé mi carrera científica en 1980 gracias a una beca de Formación de Profesorado Universitario (FPU) del entonces Ministerio de Educación y Ciencia (MEC) para la realización de la tesis doctoral en el departamento de Química Analítica de la Universidad de Oviedo, y la continué en dicho departamento tras realizar una estancia postdoctoral de un año en la Universidad Libre de Amsterdam, primero, con una beca de reincorporación del MEC, posteriormente, como profesora titular y, desde hace 12 años, como catedrática, compaginando siempre las dos actividades principales del trabajo en el ámbito universitario, que son la investigación y la docencia.

En todos estos años he tenido la oportunidad de trabajar en numerosos proyectos de investigación con temáticas diferentes y desempeñando distintos roles, y con compañeros hombres y mujeres por igual, y puedo decir que nunca he sentido que mi trabajo fuese peor valorado por mi condición de mujer; sin embargo, en la universidad se reproduce lo que ocurre en la sociedad y por lo tanto, he tenido que vencer limitaciones que no han tenido mis compañeros hombres derivadas, fundamentalmente, de que las mujeres somos las que nos ocupamos de las responsabilidades domésticas y del cuidado de los más necesitados (niños, ancianos y familiares enfermos). Este tipo de discriminación sutil explica porque los puestos de poder en el ámbito universitario están todavía ocupados en su mayoría por hombres aunque hace ya tiempo que la cifra de mujeres científicas altamente cualificadas es igual o mayor que la de hombres.

Por otro lado, la carrera universitaria es una carrera de fondo que necesita mucha dedicación y esfuerzo personal y en la que es imposible avanzar si no se trabaja en el contexto de un grupo de investigación con gente creativa y entusiasta y si no se colabora con otros grupos de investigación tanto españoles como extranjeros, la ciencia es cada día más multidisciplinar.

En la actualidad coordino el grupo de investigación EMAB (Espectrometría de Masas y Análisis Biomédico) cuya actividad investigadora tiene principal objetivo general el desarrollo de estrategias analíticas de elevada sensibilidad y selectividad basadas en el empleo de la técnica de espectrometría de masas con fuente de plasma de acoplamiento inductivo (ICP-MS) para la resolución de problemas de interés en el campo del bioanálisis y la biomedicina. Esté objetivo general está enfocado hacia diferentes líneas de investigación, una de ellas centrada en el estudio de las posibles mejoras en los tratamientos de quimioterapia utilizando metalofármacos, fundamentalmente, cisplatino y sus derivados.

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), el cáncer es la segunda causa de muerte en el mundo y además la mortalidad por cáncer aumenta cada año y se prevé que siga aumentado. Uno de los tratamientos más efectivos contra el cáncer es la quimioterapia; administración de fármacos que producen la muerte de las células tumorales. Entre los fármacos más utilizados en quimioterapia destaca el cisplatino que se utiliza en casi el 60% de los pacientes con cáncer.

El cisplatino, cis-diaminodicloroplatino (II), es un compuesto de coordinación formado por un átomo de platino (II) al que están unidas dos moléculas de amoniaco y dos iones cloruro. Se administra por vía intravenosa y llega transportado por la sangre hasta el tumor para entrar en las células tumorales. Dentro de las células el cisplatino pierde los iones cloruro y se une a las bases nitrogenadas del ADN formando los denominados aductos con el ADN. Estos aductos bloquean la replicación y la transcripción del ADN causando la muerte celular. Desafortunadamente, el cisplatino carece de selectividad hacía las células tumorales y por lo tanto, produce graves efectos tóxicos, sobre todo en el riñón, que limitan la dosis que se puede administrar. Además, las células tumorales pueden desarrollar resistencia al fármaco y en consecuencia un gran porcentaje de los pacientes tratados con cisplatino están destinados a experimentar un fracaso terapéutico. Las causas de esta resistencia son muy complejas y desconocidas lo que dificulta su predicción temprana antes de someter al paciente al tratamiento. Entre los factores que contribuyen a la resistencia se encuentran todos aquellos que impiden que el cisplatino alcance su diana terapéutica (el ADN); de ahí la importancia de disponer de estrategias de análisis que permitan estudiar el comportamiento del fármaco en los sistemas celulares.

En nuestro grupo de investigación hemos desarrollado metodologías analíticas muy sensibles y selectivas para cuantificar el contenido intracelular de cisplatino y los niveles de los aductos con el ADN utilizando como herramienta principal la técnica de ICP-MS. Las metodologías desarrolladas se han aplicado al análisis de líneas celulares de cáncer de ovario y los resultados obtenidos han puesto de manifiesto que una de las principales causas de la resistencia es la disminución de la entrada del cisplatino en las células (las células resistentes tienen un menor contenido intracelular de cisplatino); y que la cuantificación de los aductos con el ADN podría ser un parámetro útil para predecir dicha resistencia. Además, se ha puesto a punto una estrategia que permite la introducción de células individuales en el ICP-MS para su análisis. Utilizando esta estrategia de análisis se ha determinado el contenido intracelular de cisplatino a nivel de células individuales, observando que dicho contenido es mucho menor y más heterogéneo en las células resistentes que en las sensibles, información que podría ser útil para distinguir de manera fiable y rápida las células tumorales resistentes de las sensibles.

Por otro lado, para aumentar el flujo de entrada del cisplatino en las células tumorales y su especificidad y de esta manera disminuir los problemas de toxicidad y resistencia, la tendencia actual se centra en el uso de nanoestructuras (estructuras con dimensiones inferiores a 100 nm) para el transporte del fármaco. Una de las nanoestructuras más prometedoras para este transporte es la proteína ferritina por sus características estructurales (tiene forma esférica con un interior hueco), biocompatibilidad, es la proteína encargada de almacenar el hierro en el organismo, y su capacidad para entrar en las células a través de receptores de superficie que están en gran concentración en las células tumorales. En nuestro grupo hemos llevado a cabo la síntesis y caracterización del cisplatino encapsulado en el interior de la ferritina, y hemos estudiado el grado de incorporación celular y en el ADN del fármaco nanoencapsulado utilizando estrategias de análisis basadas de nuevo en la técnica de ICP-MS.

Los resultados de estos estudios han puesto de manifiesto que el empleo del fármaco nanoencapsulado podría ser un camino adecuado para aumentar la eficacia terapéutica del cisplatino; ya que entra en las células tumorales, tanto sensibles como resistentes, de manera más efectiva que el cisplatino libre y además permanece más tiempo en el interior celular antes de llegar al ADN y provocar la muerte celular haciendo posible la utilización de dosis más bajas del fármaco.

Los estudios que acabo de comentar aportan datos que pueden resultar de interés para avanzar en la búsqueda de tratamientos de quimioterapia más efectivos que los actuales. Está claro que para que se produzca un gran avance científico en este campo son necesarias todas las aportaciones, más o menos importantes, de la comunidad científica. Además, la actividad investigadora de nuestro grupo supone también una contribución al avance general del conocimiento mediante la formación de doctores una de las funciones más importantes de un grupo de investigación universitario como el nuestro.

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