Un nuevo fármaco activado con luz mata solo las células cancerosas

El vídeo muestra una sola célula procedente de un cáncer humano. Al comienzo, se ve que los microtúbulos —el esqueleto de la célula— están en constante movimiento. Luego se añade a la célula un fármaco (la fotostatina) capaz de activarse por luz azul y desactivarse por luz verde. Activado, congela los microtúbulos y aniquila la célula cancerosa. / M. Borowiak, U. Múnich

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Una nueva técnica que emplea la luz para activar fármacos contra el cáncer solo allí donde se necesita muestra un excelente potencial para mejorar la efectividad de la quimioterapia —con la que se trata a millones de personas con tumores— y reducir sus efectos secundarios. La técnica, conocida como optofarmacología, consiste en modificar moléculas anticancerosas de tal manera que solo funcionen cuando reciben un rayo de luz azul, según anuncia hoy un equipo de científicos dirigidos por el bioquímico Oliver Thorn-Seshold, de la Universidad de Múnich (Alemania).

El método, todavía en pañales, podría aplicarse en el futuro a tumores superficiales, como los de piel o retina, aunque los autores también sugieren que se podría abrir un tumor interno para implantar en su interior luces LED que activen los fármacos.

El concepto, además, se podría aplicar en investigación. “Puedes encender y apagar los fármacos miles de veces, utilizando luz de baja intensidad, donde y como quieras. Esto no había sido posible hasta ahora”, explica Thorn-Seshold. “Estos primeros fármacos son menos potentes que las drogas tradicionales [a las que introducimos cambios para que reaccionen a la luz]. Pero no estamos intentando hacerlos más potentes, los estamos haciendo más inteligentes. Es como comparar un martillo y una llave. El martillo es potente, pero la llave abre un candado mucho más rápido y sin destrozar todo alrededor”, sostiene el investigador.

Es como comparar un martillo y una llave. El martillo es potente, pero la llave abre un candado sin destrozar todo", dice uno de los autores

El grupo de Thorn-Seshold se ha centrado en drogas conocidas como venenos de los microtúbulos. El fármaco más célebre de esta familia es el paclitaxel, un compuesto extraído originalmente de la corteza de un árbol de 12 metros nativo de Norteamérica, el tejo del Pacífico, que han recibido millones de personas con tumores de mama, ovarios o pulmón.

El paclitaxel, como el resto de fármacos similares, funciona en la escala de la célula humana, de un puñado de milésimas de milímetro. El esqueleto de la célula está compuesto por microtúbulos, una especie de filamentos que crecen y se encogen. Este movimiento posibilita que el ADN de una célula se reparta entre sus dos células hijas. Pero el paclitaxel se une a los microtúbulos y los congela. Utilizando una metáfora habitual en el mundillo, es como si una ola se convirtiera en hielo en la playa de Mundaka. El surfista, en este caso el ADN —el manual de instrucciones de la célula—, no llegaría a ningún sitio. El fármaco mata a las células en división, así que extermina sobre todo a las células cancerosas, caracterizadas por una multiplicación feroz, aunque también provoca efectos secundarios al eliminar a otras células inocentes en división.

La técnica de Thorn-Seshold sortea este inconveniente y, sobre el papel, facilitaría aumentar la dosis de fármacos antitumorales, ya que solo actuarían donde el médico quisiera: en el cáncer. Las moléculas modificadas son “increíblemente específicas a la luz, hasta 250 veces más asesinas de células cuando hay luz que cuando no la hay”, en palabras del alemán. El investigador alemán es cauto y recalca que esto no es una cura mágica contra el cáncer. “Tenemos una droga con un fascinante nuevo mecanismo de acción, que muestra mucho potencial”, subraya.

El bioquímico Oliver Thorn-Seshold. / U. Múnich

Su estudio, que se publica hoy en la revista científica Cell, se limita a probar la técnica en líneas celulares, cultivos de células procedentes de tumores humanos y multiplicadas una y otra vez en el laboratorio a partir de la muestra original. En esa escala, el fármaco modificado por Thorn-Seshold congela con éxito las células cancerosas cuando recibe un rayo de luz azul. Los científicos todavía no han dado el salto a probar la técnica en un animal con cáncer.

“Todavía no han demostrado el efecto terapéutico, pero se ve inmediatamente factible”, opina el físico Pau Gorostiza, uno de los pioneros de la optofarmacología en el mundo. En 2006, Gorostiza era un estudiante postdoctoral en la Universidad de California en Berkeley (EE UU) cuando su jefe, el neurobiofísico Ehud Isacoff, con ayuda del español y otros colegas, desarrolló un fármaco sensible a la luz para encender y apagar neuronas. “Este trabajo muestra por primera vez un potencial terapéutico bestial de la optofarmacología”, reflexiona Gorostiza, profesor ICREA del Instituto de Bioingeniería de Cataluña.

Todavía no han demostrado el efecto terapéutico, pero se ve inmediatamente factible”, opina el físico Pau Gorostiza

El químico Ernest Giralt, de la Universidad de Barcelona, trabaja con Gorostiza para intentar modular con luz las interacciones entre proteínas en los seres vivos. “A veces las enfermedades surgen porque las proteínas se asocian con quien no deberían, como ocurre en el alzhéimer, o no se asocian con quien deberían, como en el carcinoma adrenocortical pediátrico [un tumor maligno relativamente raro en niños]”, detalla Giralt. Su equipo trata de desarrollar moléculas que impidan o promuevan esas asociaciones entre proteínas.

Giralt aplaude el nuevo estudio de Thorn-Seshold y sus colegas. “El fármaco que utilizan es muy seguro, superinocuo, porque no se activa si no lo iluminan”, apunta. “Además, emplean luz azul, no luz ultravioleta, que puede dañar el ADN”.

El biólogo molecular Marcos Malumbres busca terapias dirigidas contra los microtúbulos en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas, en Madrid. A su juicio, los fármacos controlados por luz de Thorn-Seshold constituyen “un adelanto con mucho futuro, una aproximación novedosa para reducir la toxicidad de los tratamientos”. El investigador, no obstante, es cauteloso, a falta de nuevos experimentos que vayan más allá de las líneas celulares humanas. Malumbres echa de menos pruebas en ratones. “El estudio de momento es muy limitado. No ensayan hasta qué punto el fármaco tiene potencial terapéutico”, afirma.

Si Thorn-Seshold y los suyos tienen éxito con las futuras pruebas, el resultado puede ser un fármaco extraído de la corteza de un árbol que se active con luz para matar el cáncer. Suena a remedio natural, pero no tiene nada de eso. Es pura ciencia de vanguardia.