Un consorcio internacional que lideran investigadores do CiMUS e do grupo Nanomag da USC establece un novo enfoque no tratamento de tumores

• As actuais terapias contra o cancro vense limitadas porque a enfermidade evoluciona para evadir os fármacos, reproducirse e provocar metástase. Unha nova molécula sintetizada polo grupo Nanomag da USC superou esta dificultade, atacando o metabolismo enerxético que é necesario para a progresión do tumor
• Este traballo, que contou con financiamento da Fundación "la Caixa" entre 2013 e 2022, foi publicado na revista científica Advanced Functional Materials e continúa a liña aberta orientada ao uso médico de moléculas de moi poucos átomos con potencial  farmacolóxico antitumoral

Investigadores do grupo Galego de Investigacións Oncolóxicas do CiMUS da Universidade de Santiago de Compostela caracterizaron as accións biolóxicas dunha nova molécula sintetizada polo grupo Nanomag do iMATUS da USC. O traballo, que conta con financiamento da Fundación "la Caixa", foi publicado na revista científica Advanced Functional Materials e continúa a liña aberta orientada ao uso médico de moléculas de moi poucos átomos, que deu lugar a un grupo de novas moléculas con potencial farmacolóxico.

"Neste caso, estudamos unha molécula de cinco átomos de prata, denominada Ag5, que causa a morte da célula dependendo do estado do metabolismo enerxético celular", segundo explica a primeira asinante do estudo, Vanesa Porto. A investigadora apunta ademais que para entender isto hai que explicar a importancia da homeostase redox. Nas células normais do organismo existe un equilibrio entre os oxidantes e antioxidantes celulares que é fundamental para manter as funcións e supervivencia, alteracións neste balance darían lugar á morte celular por apoptose. Con todo, as células tumorais adquiren unha serie de alteracións que fai que se dividan de forma incontrolada e que "perdan" a capacidade de morrer. Entre elas, o metabolismo enerxético das células tumorais está aumentado (incremento de especies oxidantes) co fin de sustentar dunha maneira máis eficaz a proliferación neoplásica.

O presente traballo demostra a eficacia terapéutica de Ag5 en animais de experimentación. Utilizando un modelo de cancro de pulmón metastásico mostrouse que Ag5 inhibe o crecemento tanto do tumor primario como das metástases nos ganglios linfáticos. Estes achados son de particular interese porque os niveis altos de especies oxidantes describíronse tanto en células tumorais en proliferación como en contornas metastásicas.

Morte da célula canceríxena sen danar a célula sa

A primeira molécula con propiedades biolóxicas resultado da colaboración entre os grupos de Nanomag que lidera Arturo López Quintela e o de Fernando Domínguez no CiMUS foi o clúster de prata de tres átomos. Esta molécula aumenta a accesibilidade de fármacos que se unen ao ADN tales como o cisplatino ao diminuír a compactación da cromatina. Desta forma cando se combinan os clúster coa quimioterapia mellora a súa eficacia terapéutica.

Pero estes clústeres non posúen actividade antitumoral por si mesmos. Con todo, e como demostra este novo traballo, os clústeres de prata de cinco átomos (dous átomos de prata de diferenza co estudo anterior) si que posúen actividade antitumoral per se. "Esta actividade antitumoral explícase grazas á excepcional actividade catalítica destas moléculas" argumenta David Buceta, coautor do estudo.

"En comparación coas células normais do organismo, o metabolismo enerxético das células tumorais está aumentado para manter a súa gran proliferación. Como resultado, a xeración de especies reactivas de osíxeno está incrementada nas mitocondrias dos tumores. Para contrarrestar a oxidación producida por estes altos niveis, estas mesmas células están equipadas cunha potente maquinaria antioxidante. Aquí é onde actúan os clústeres de prata de cinco átomos xa que catalizan a oxidación irreversible destas proteínas provocando, por tanto, a morte celular", conclúe a primeira autora do estudo e investigadora do CiMUS, Vanesa Porto.

Novas moléculas contra o cancro: a opción máis efectiva

O cancro é a segunda causa de morte no mundo e nas últimas décadas vimos como esta enfermidade cobra cada vez máis vidas, pero tamén como os avances da ciencia e a tecnoloxía permiten que, cada vez con máis frecuencia, ter cancro non sexa sinónimo de morte.

A loita contra o cancro é constante e grazas aos avances médicos non termina. Os logros científicos da man da nanotecnoloxía e os nanomateriais lograron nos últimos anos terapias máis eficaces e eficientes, un campo de estudo no que o grupo do CiMUS é especialista e ten unha dilatada experiencia, que lle abriu vías moi esperanzadoras na loita contra o cancro. A nanomedicina é unha prometedora opción para o tratamento do cancro, xa que, tal como demostra este estudo e sostén Porto "utilizala permite combater a enfermidade de maneira moi precisa e dirixida apuntando ao foco do problema, unha concreción que facilita que o tratamento sexa especialmente destrutivo coas células malignas, sen afectar nin danar as células sas".

Financiamento

O presente traballo conta co respaldo económico da Fundación "la Caixa", entidade que, desde 2013, impulsou este proxecto (Interacción de ADN con complexos organometálicos de Ru e Clústeres Cuánticos Atómicos) con resultados moi satisfactorios. No seu conxunto, a subvención total ascende a máis de 2.050.000 euros, dos cales máis de 850.000 destináronse á investigación concreta do equipo do CiMUS da USC.

Referencia bibliográfica:

Porto, V., et al., 2022. Silver Clusters of Five Atoms as Highly Selective Antitumoral Agents Through Irreversible Oxidation of Thiols. Advanced Functional Materials. Ed. Wiley.

Porto V, et al. Silver Atomic Quantum Clusters of Three Atoms for Cancer Therapy: Targeting Chromatin Compaction to Increase the Therapeutic Index of Chemotherapy. Adv Mater. 2018 Jul 3:e1801317. doi: 10.1002/adma.201801317. Epub ahead of print. PMID: 29974518.