El tratamiento experimental atravesó la barrera hematoencefálica, redujo los tumores y aumentó un 50% el tiempo medio de supervivencia en modelos animales
Redactor: Camila Herrera R.
Editor: Eduardo Schmitz
Investigadores de la Universidad Estatal de Oregon, en Estados Unidos, desarrollaron un tratamiento experimental que utiliza nanopartículas recubiertas con manosa, un tipo de azúcar relacionado con la glucosa, para transportar material genético hasta tumores de glioblastoma en el cerebro.
La estrategia fue evaluada en ratones modelo y produjo un aumento medio del 50% en el tiempo de supervivencia. Los científicos también observaron una reducción del tumor después de administrar dosis repetidas, sin detectar toxicidad en los órganos de los animales durante los experimentos.
El glioblastoma es una forma especialmente agresiva de cáncer cerebral y continúa siendo difícil de tratar por su rápido crecimiento, su capacidad para resistir las terapias y las barreras biológicas que dificultan la llegada de medicamentos al cerebro. Otros estudios han analizado los mecanismos que permiten al glioblastoma resistir los tratamientos y adaptarse a distintas intervenciones.
Una cubierta de azúcar para atravesar la barrera cerebral
Uno de los principales obstáculos para tratar tumores cerebrales es la barrera hematoencefálica, una red de células que controla el paso de sustancias desde la sangre hacia el sistema nervioso central. Esta protección resulta indispensable para el cerebro, pero también limita el ingreso de numerosos agentes terapéuticos.
Para superar esa dificultad, el equipo cargó nanopartículas lipídicas con ARN mensajero y recubrió su superficie con manosa. Este azúcar puede ser reconocido por GLUT1, un transportador presente en las células endoteliales del cerebro que normalmente se encarga de trasladar glucosa hacia el sistema nervioso central.
La manosa compite con la glucosa para unirse a GLUT1. Debido a ello, los investigadores diseñaron las partículas con una superficie densamente cubierta de azúcar, aumentando sus posibilidades de ser reconocidas por el transportador y atravesar la barrera hematoencefálica.
El método forma parte del desarrollo creciente de la nanomedicina aplicada a los tratamientos contra el cáncer, que emplea estructuras microscópicas para transportar medicamentos o material genético hacia tejidos específicos y limitar su exposición en otras partes del organismo.
El colesterol permitió aumentar la cobertura de manosa
El estudio fue dirigido por Oleh Taratula, Olena Taratula y Yoon Tae Goo, integrantes de la Facultad de Farmacia de la Universidad Estatal de Oregon. El equipo unió químicamente la manosa al colesterol, uno de los componentes estructurales de las nanopartículas.
Esta modificación permitió multiplicar por seis la cobertura de azúcar en la superficie de las partículas. La elevada densidad de manosa mejoró su interacción con GLUT1 y facilitó su transporte hacia el cerebro, pese a la presencia de concentraciones relativamente altas de glucosa en la sangre.
Los investigadores señalaron que las células del glioblastoma presentan una expresión de GLUT1 aproximadamente tres veces superior a la observada en el tejido cerebral normal. Esta característica metabólica favoreció que las nanopartículas se acumularan preferentemente en el tumor después de atravesar la barrera hematoencefálica.
El aprovechamiento de diferencias metabólicas entre células sanas y tumorales también se investiga en otros tipos de cáncer. Diversos trabajos han descrito la relación entre el metabolismo de la glucosa y el crecimiento tumoral, aunque cada enfermedad presenta mecanismos biológicos propios.
ARN mensajero para restaurar una proteína antitumoral
En el interior de las nanopartículas, los científicos colocaron ARN mensajero diseñado para estimular la producción de PTEN, una proteína que contribuye a controlar el crecimiento celular y que suele perderse o quedar inactivada en el glioblastoma.
La restauración de PTEN permitió recuperar mecanismos de regulación que limitan la proliferación de las células tumorales. Para proteger el ARN mensajero y mantenerlo encapsulado durante el transporte, el equipo incorporó además un derivado catiónico del colesterol.
Tras la administración repetida del tratamiento, los investigadores observaron una disminución del tamaño tumoral y un incremento medio del 50% en el tiempo de supervivencia de los ratones. Los análisis efectuados durante el experimento no identificaron toxicidad orgánica detectable.
El uso de ARN mensajero como herramienta terapéutica también está siendo estudiado en nuevas estrategias oncológicas basadas en material genético, destinadas a activar respuestas inmunitarias o modificar procesos específicos de las células cancerosas.
Resultados preclínicos que todavía requieren años de pruebas
Los hallazgos corresponden a una investigación preclínica realizada en animales y no significan que el tratamiento pueda utilizarse actualmente en pacientes. Las nanopartículas de manosa y colesterol deberán superar nuevas evaluaciones de seguridad, eficacia, dosificación y distribución antes de avanzar hacia posibles ensayos clínicos en seres humanos.
El desafío de administrar terapias directamente al cerebro ha impulsado otros sistemas experimentales. Entre ellos se encuentra una nanomedicina administrada por vía nasal contra tumores cerebrales, estudiada también en modelos animales para activar respuestas inmunitarias dentro del glioblastoma.
La investigación sobre las nanopartículas recubiertas con manosa fue publicada en la revista científica Journal of Controlled Release. Sus autores consideran que la combinación de transporte dirigido, ARN mensajero y restauración de PTEN ofrece una vía prometedora, aunque advierten que todavía serán necesarios años de estudios antes de determinar si puede convertirse en un tratamiento seguro y eficaz para personas con glioblastoma.
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