CABALLO DE TROYA CONTRA CÁNCER
Investigadores del Cinvestav probaron con éxito el sistema en ratones; está registrado en México pero falta protocolo internacional
El Cinvestav desarrolla un sistema de nanopartículas para atacar el mal en los pulmones.
La estrategia militar que dio la victoria a los griegos en los versos de Homero, es utilizada en la biología molecular para combatir el cáncer de pulmón. Científicos mexicanos retoman la estrategia al introducir en el torrente sanguíneo, un ejército de nanopartículas génicas que, como el Caballo de Troya, pasan desapercibidas para atacar exclusivamente tumores cancerígenos.
Científicos del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto del Politécnico Nacional (Cinvestav) desarrollaron un sistema sintético no viral que transfiere una proteína modificada (GAS1) capaz de inhibir la proliferación de células cancerígenas e incluso inducir la muerte de estas alteraciones moleculares.
De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud (OMS), el cáncer de pulmón es la segunda neoplasia más común en todo el mundo, la cual tan sólo en 2015, terminó con la vida de 1.8 millones de personas. En México, es la segunda causa de muerte por tumores malignos en el hombre y la octava en mujeres. La OMS estima que en los próximos 15 años la tasa de mortalidad de este tipo de cáncer aumentará 43% en mujeres.
El sistema, llamado NTS-poliplex, que se ha utilizado exitosamente en ratones, se vislumbra como una alternativa futura ante tal crisis. El procedimiento se compone de dos partes: “Tener el gen que va causar el efecto terapéutico, en este caso el GAS1, y el vehículo que lo transportará hasta la célula correcta para que ahí se pueda expresar”, explica el doctor José Segovia Vila, investigador del Departamento de Fisiología Biofísica y Neurociencias del Cinvestav, que participó en este proyecto.
La proteína de arresto celular específico (GAS1, por sus siglas en inglés) es la encargada de detener el desarrollo o crecimiento de las células. “GAS1 fue descrito hace mucho tiempo, se conocían sus efectos de detención del ciclo celular y muerte en algunas de ellas, sin embargo, la proteína es muy compleja porque tiene funciones fisiológicas y farmacológicas que dependen fundamentalmente de la concentración. Las formas que nosotros generamos por ingeniera genética hacen que los niveles de acción sean muchos más altos; describimos la cadena molecular que lleva a las células que mueran a detalle”, describe el investigador.
El doctor José Segovia, quien es líder mundial en el campo de la biología de GAS1, identificó las secuencias; clonó la proteína y la modificó hasta su mínima expresión. Junto a su equipo de investigación utilizaron una secuencia codificada de esa proteína, la cual tiene características proapoptóticas (un proceso de destrucción o muerte celular programada, en este caso, genéticamente), y la capacidad de secretar al medio para amplificar su rango terapéutico y atacar los tumores.
“Una célula es un microcosmos tan complejo como el Universo, de ahí el reto de transferir un gen hasta una célula específica; no debe perderse en el laberinto molecular y llegar hasta el núcleo porque ahí se encuentra toda la maquinaria transcripcional”, explica el doctor Daniel Martínez Fong, quien también es miembro del Departamento de Fisiología Biofísica del Cinvestav, quien desarrolló el vehículo transportador de este sistema.
Este silencioso Caballo de Troya, también conocido como acarreador, mide 100 nanómetros (un nanómetro equivale a la millonésima parte de un milímetro) y está hecho “a base de polilisina, un polímero que tiene cargas electrostáticas positivas, mientras que el GAS1 contiene negativas, combinación que les permite acoplarse electrostáticamente para que el gen se condense en nanopartículas”, cuenta Fong.
La forma para hacer llegar las nanopartículas hasta las células benignas es a través de vectores génicos. Martínez Fong explica que es usual utilizar virus como vectores, sin embargo, pueden llegar a ser tóxicos, inespecíficos y su costo de producción es aún mayor. Esta fue una de las razones por las que desarrollaron este sistema sintético. “A la polilisina le agregamos las instrucciones celulares para que identifique, exclusivamente, las células que uno quiere transfectar. Le trazamos su mapa y su única vía molecular”, apunta
Las nanopartículas se inyectan por vía intravenosa y así, como los griegos se escondieron en el Caballo de Troya esperando atacar, el gen GAS1 va envuelto en el esqueleto de polilisina listo para cumplir su misión. Durante la aplicación del NTS-poliplex en ratones, insertaban una dosis con cinco millones de células de cultivo; 24 horas después de esa dosis el gen modificado se comenzó a expresar, a la semana disminuyó el tumor y a los diez días lo redujo 70%.
“Este proyecto es preclínico lo hemos realizado en una secuencia lógica: primero in vitro, en cultivo celular para demostrar que funciona, después se pasó a modelos más comple jos como es el animal, y eventualmente se espera conseguir una cantidad de evidencia sólida para pasar a un modelo de protocolo clínico”, puntualiza el doctor José Segovia.
Búsqueda de la patente. En 2015, los investigadores presentaron ante la Organización Mundial de la Propiedad Intelectual (OMPI) la solicitud para patentar su dispositivo pero no pudieron completar este procedimiento por cuestiones administrativas. Aun así, en México ya se registró por medio del Tratado de Cooperación en materia de Patentes (PCT).
NTS-poliplex aprobó el examen de fondo de la OMPI, el paso previo al otorgamiento de la patente, que consiste en determinar si la invención cumple con los requisitos de patentabilidad: novedad, actividad inventiva y aplicación industrial o comercial. “Sólo nos faltó pagar la cuota para que nos otorgaran el título, no se pudo realizar por razones administrativas, ni siquiera fueron presupuestales”, comenta Martínez Fong.
“El Cinvestav es una institución muy generosa, siempre se las ingenia para apoyar y cubrir los gastos correspondientes a patentes y membresías. Esa es su gran virtud pero el problema que tiene, al igual que muchas administraciones públicas, es la normatividad”, agrega.
El doctor Daniel Martínez Fong explica que el reglamento del Cinvestav indica que se debe de licitar el pago de todas las patentes. “El requerimiento para realizar el pago nos llegó en periodo vacacional, los trámites se detuvieron. Cuando se ganó la licitación, la fecha para cubrir el pago ya había vencido”.
“Lo único que falta para completar este trabajo, tanto del doctor Segovia como mío, es encontrar la dosis óptima en humanos pero eso requiere de una gran inversión, aproximadamente 500 mil dólares para un proyecto de investigación de tres años; hacer los estudios de bioseguridad y luego transferirlos a las empresas farmacéuticas”, dice Martínez Fong.
“Este proyecto es preclínico lo hemos realizado en una secuencia lógica: primero in vitro, en cultivo celular para demostrar que funciona, después se pasó a modelos más complejos”
JOSÉ SEGOVIA VILA
Investigador de Neurociencias del Cinvestav
“Lo único que falta para completar este trabajo es encontrar la dosis óptima en humanos pero eso requiere de una gran inversión, aproximadamente 500 mil dólares y una investigación de tres años” DANIEL MARTÍNEZ FONG Investigador de Fisiología Biofísica