Los científicos han desarrollado un nuevo fármaco antitumoral que induce una afluencia letal de iones de calcio en las células tumorales dirigiéndose a canales específicos. Este enfoque innovador utiliza iones de calcio existentes en los tumores y se probó con éxito en ratones, lo que proporciona un nuevo enfoque potencial para el tratamiento del cáncer.
Los iones de calcio desempeñan un papel vital en la función celular, pero si los niveles son demasiado altos, pueden ser perjudiciales para las células. Los investigadores desarrollaron recientemente un compuesto que puede atacar y destruir las células tumorales regulando la entrada de iones de calcio dentro de las células. Este enfoque innovador utiliza iones de calcio que ya se encuentran dentro del tejido tumoral, eliminando la necesidad de una fuente externa de calcio. Un artículo publicado en la revista Angewandte Chemie detalla los hallazgos.
Las células biológicas requieren iones de calcio para mantener el funcionamiento normal de las mitocondrias, las centrales eléctricas de la célula. Sin embargo, si hay demasiados iones de calcio, los procesos mitocondriales se desequilibran y la célula se asfixia. Un equipo de investigación dirigido por Juyoung Yoon de la Universidad Ewha Womans en Seúl, Corea del Sur, junto con un equipo de China, utilizó este proceso para desarrollar un fármaco antitumoral sinérgico que abre canales de iones de calcio para desencadenar una tormenta mortal de iones de calcio dentro de las células tumorales.
Los investigadores se centraron en dos canales, el primero en la membrana externa y el otro en un canal de calcio en el retículo endoplásmico, un orgánulo que también almacena iones de calcio. Los canales ubicados en la membrana externa se abren al exponerse a grandes cantidades de especies reactivas de oxígeno (ROS), mientras que los canales en el retículo endoplásmico son activados por moléculas de óxido nítrico.
Para generar ROS que abren los canales de calcio de la membrana externa, los investigadores utilizaron el tinte verde de indocianina. Este agente bioactivo puede activarse mediante irradiación en el infrarrojo cercano, que no sólo desencadena reacciones que conducen a ROS, sino que también calienta el ambiente. El equipo explica que las altas temperaturas locales activan otro agente activo, BNN-6, para liberar moléculas de óxido nítrico, que abren canales en el retículo endoplásmico.
Después de pruebas exitosas con líneas de células tumorales, el equipo probó una formulación inyectable en ratones con tumores implantados. Para crear una combinación de fármacos biocompatible, los investigadores empaquetaron los ingredientes activos en pequeñas perlas de sílice porosas modificadas que son inofensivas para el cuerpo pero que pueden ser reconocidas por las células tumorales y transportadas al interior de las células. Después de inyectar las perlas en el torrente sanguíneo de los ratones, los investigadores observaron que el fármaco se acumulaba dentro de los tumores. La irradiación con luz infrarroja cercana activó con éxito el mecanismo de acción y los tumores en los ratones que recibieron este preparado desaparecieron al cabo de unos días.
Los autores enfatizan que este método de entrada de iones también puede ser aplicable a campos de investigación biomédicos relacionados, porque mecanismos similares pueden activar canales iónicos diferentes de los canales de iones de calcio, encontrando así nuevos tratamientos.
Fuente compilada: ScitechDaily