En el Instituto de Investigación Carilion de Virginia Tech, tres científicos planean crear un virus capaz de destruir el cáncer cerebral. Suena a ciencia ficción, pero no es una hipótesis: los investigadores han recibido recientemente una subvención del Fondo de Comercialización de Investigaciones de la Mancomunidad, que forma parte del Centro de Tecnología Innovadora, para desarrollar una terapia viral.
El objetivo de los científicos es erradicar los glioblastomas, unos tumores cancerosos especialmente agresivos que se encuentran en el cerebro. Desde el momento del diagnóstico, el paciente medio tiene un año de vida. Con el tratamiento estándar actual, que incluye cirugía, quimioterapia y radioterapia, el paciente podría vivir dos meses más.
“Alargar la vida de una persona dos meses es algo muy importante para un médico”, afirma Zhi Sheng, uno de los beneficiarios de la beca y profesor adjunto del Instituto de Investigación Carilion de Virginia Tech. “¿Para el paciente? No es suficiente”.”
Uno de los principales problemas del tratamiento de los glioblastomas es que es casi imposible extirpar quirúrgicamente todas las células cancerosas.
“Estas células se esconden en pequeños nichos del cerebro”, explica Robert Gourdie, otro de los beneficiarios de la beca y director del Centro de Investigación Cardiológica y Medicina Regenerativa del Instituto de Investigación Carilion de Virginia Tech. “Crees que has extirpado el tumor y acabado con la enfermedad, pero entonces reaparece en otro lugar, como en el juego del whack-a-mole”.”
La respuesta obvia es tratar las células restantes con medicamentos de quimioterapia, pero los glioblastomas son resistentes a todos excepto a uno. El único medicamento eficaz disponible para tratar este tipo de cáncer es la temozolomida, conocida como TMZ. Ahí radica el otro gran problema. Los glioblastomas se esfuerzan por conocer a su enemigo, y las células se vuelven rápidamente resistentes también a la TMZ.
Se necesitan aproximadamente 14 años para desarrollar y producir un nuevo medicamento que puede ser o no tan eficaz como los fármacos disponibles actualmente, afirmó Sheng. Para los pacientes con glioblastoma, eso es demasiado tiempo de espera. Con el nuevo enfoque del virus contra el cáncer cerebral, hay esperanza de encontrar soluciones más rápidas.
“Podemos ahorrar tiempo estudiando los medicamentos existentes y combinándolos de diferentes maneras”, afirmó Sheng. “Por eso nos fijamos en el péptido ACT1”.”
ACT1, desarrollado en el laboratorio de Gourdie en la Universidad Médica de Carolina del Sur antes de que el laboratorio se trasladara al Instituto de Investigación Carilion de Virginia Tech, fue diseñado para mejorar la comunicación eléctrica entre las células cardíacas. El péptido evita que dos proteínas, la conexina 43 y la ZO1, se unan. Si estas dos proteínas se unen, se abre la compuerta, lo que permite que las vísceras de las células se escapen.
Gourdie y su equipo descubrieron que el péptido también reduce a la mitad el tiempo de curación de las úlceras cutáneas, al prevenir la inflamación y la formación de tejido cicatricial que se produce cuando se abre la compuerta. Gautam Ghatnekar, entonces investigador postdoctoral asociado a Gourdie, fundó FirstString Research, Inc. para seguir investigando y desarrollando los usos farmacéuticos del péptido.
Estudios recientes apuntan a la conexina 43, una de las proteínas a las que se dirige ACT1, como participante en la desensibilización de los glioblastomas al TMZ. Gourdie y Sheng se dieron cuenta de que si las células cancerosas se trataban con ACT1, podrían volver a ser sensibles al TMZ. Sería complicado, ya que ACT1 tiene una vida corta y debe administrarse con frecuencia para mantener los beneficios de la comunicación. Pero si Gourdie y Sheng unían sus esfuerzos, podrían abordar la enfermedad de una forma completamente novedosa.
Los científicos inyectaron ACT1, TMZ o una combinación de ambos en un modelo animal de glioblastoma. Los tumores que recibieron la combinación fueron significativamente más pequeños y, en algunos casos, ni siquiera se veían.
“Fue un resultado sorprendente”, dijo Gourdie. “Fue el tipo de resultado que no se da muy a menudo”.”
Los resultados preliminares demostraron que los tumores tratados directamente con la combinación ACT1/TMZ se redujeron, pero eso solo fue el primer paso. Ahora los investigadores deben descubrir cómo hacer llegar el péptido de forma constante al lugar adecuado en el momento adecuado junto con el TMZ.
“Vamos a probar con un virus”, dijo Sheng. “El virus transportará ADN a las células tumorales, haciendo que expresen el péptido ACT1. Esas células se volverán sensibles al TMZ y podremos destruirlas”.”
Se trata de un proyecto de ingeniería a nivel molecular. Samy Lamouille, profesor asistente de investigación en el Instituto de Investigación Carilion de Virginia Tech y director de descubrimientos en FirstString Research, planea diseñar un virus capaz de transportar ACT1 directamente a las células del glioblastoma.
Los virus actúan infectando las células e introduciendo material genético: secuestran el cuerpo celular para que haga su voluntad. Para diseñar un virus, Lamouille comenzará con el material genético. Tomará un plásmido, una pequeña molécula de ADN que puede replicarse, y le añadirá nuevas características. Una de las primeras es una secuencia genética que ayudará al virus a atacar las células cancerosas haciendo que el virus exprese un receptor para la citocina interleucina 13, un receptor que se expresa en gran medida en los glioblastomas.
El proceso se repetirá, ya que Lamouille seguirá añadiendo piezas para cambiar las capacidades del plásmido. Finalmente, Lamouille obtendrá un virus que atacará las células cancerosas del cerebro y las infectará con la capacidad genética de expresar ACT1.
“Es extraño hablar de los virus como una forma de tratar enfermedades, pero podemos modificarlos genéticamente y son eficaces para transmitir información genética”, afirmó Lamouille. “Podemos diseñar ese código genético para que exprese lo que queremos. Es un tratamiento eficaz”.”
Sin embargo, no hay garantías de que el virus resulte ser la mejor forma de administrar ACT1 a las células del glioblastoma. “En investigación, es bueno tener un plan B”, afirmó Lamouille. La otra opción que Gourdie, Sheng y Lamouille están explorando es utilizar un material biodegradable, denominado oblea, cargado con ACT1 y TMZ. Se colocaría directamente en el cerebro, después de una resección tumoral, en la misma zona. La oblea liberaría los fármacos gradualmente, tratando lentamente las células cancerosas restantes para destruir la resistencia al TMZ.
Una vez que los científicos comprueben la eficacia y seguridad del virus y la oblea en el laboratorio, tienen previsto continuar con los ensayos clínicos en perros.
“Los perros padecen glioblastomas con la misma frecuencia que las personas”, afirmó Gourdie, señalando que el profesor John Rossmeisl, neurocirujano veterinario de la Facultad de Medicina Veterinaria de Virginia-Maryland, atiende entre 20 y 30 perros al año con este tipo de cáncer. “Esta podría ser la mejor oportunidad para un perro con cáncer terminal y, dado que se trataría de un ensayo clínico, el costo del tratamiento estaría cubierto”.”
El estudio cierra el círculo, más allá de los beneficios de desarrollar un tratamiento para una enfermedad mortal, hasta llegar a la ciencia fundamental que condujo al desarrollo de ACT1.
“No solo estamos tratando de superar la resistencia terapéutica”, dijo Sheng. “También estamos tratando de descubrir cómo y por qué los glioblastomas se vuelven resistentes a nivel molecular. Hemos llegado hasta aquí. Sabemos que podemos hacerlo”.”
Fuente: Virginia Tech
Fecha: 12 de enero de 2015
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