Crean esferoides 3D que permitirían descubrir fármacos más eficaces contra el cáncer
- netmd
- 28 de mayo de 2018
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15 de mayo de 2018
El cáncer es una enfermedad a menudo impulsada por mutaciones en los genes. Conforme los investigadores aprenden más sobre estos genes y las proteínas que codifican, también buscan medicamentos más inteligentes para atacarlos. El objetivo final es encontrar formas de evitar que las células cancerosas se multipliquen sin control, bloqueando así el crecimiento y la diseminación de los tumores.
Ahora, científicos de The Scripps Research Institute diseñaron un método innovador para detectar posibles fármacos contra el cáncer. La técnica hace uso de pequeños agregados de células en forma de bolas tridimensionales, llamadas esferoides. Estas estructuras se pueden usar para “interrogar” a cientos, o incluso miles, de compuestos rápidamente utilizando una técnica llamada selección de alto rendimiento. De hecho, al usar este enfoque, el equipo ya ha identificado un medicamento potencial para un gen cancerígeno importante. Los resultados se publicaron recientemente en la revista Oncogene.
“Lo importante de esta investigación es que podemos realizar estudios utilizando una forma de células cancerosas que es más relevante fisiológicamente y recapitula mejor cómo es que estas células aparecen en el cuerpo“, dijo Timothy Spicer, director de Lead Identification Discovery Biology and High Throughput Screening en el campus Florida de Scripps Research y uno de los autores del estudio.
“Hasta ahora, la mayoría de las investigaciones para detectar fármacos contra el cáncer utilizaban células que crecían planas sobre una placa“, agregó Louis Scampavia, director de HTS Chemistry and Technologies en Scripps Research y uno de los coautores del estudio. “Con estos esferoides 3D, emulamos mucho más de cerca lo que se encuentra en los tejidos vivos“.
Los esferoides tienen un diámetro de 100 a 600 micras, lo que equivale al grosor de algunas hojas de papel. A diferencia de las capas individuales de células que normalmente se utilizan para detectar medicamentos, que tienden a crecer todas a la misma velocidad porque obtienen la misma cantidad de exposición al oxígeno y a los nutrientes, los esferoides imitan lo que podría suceder en un tumor: algunas células están en el exterior y algunas están en el interior.
En el nuevo trabajo, los investigadores se centraron en una proteína que estimula el cáncer, llamada KRAS. El gen KRAS y otros miembros de la familia de genes RAS relacionados se encuentran mutados en casi un tercio de todos los cánceres. Son comunes en el cáncer de pulmón, el cáncer colorrectal y especialmente en el cáncer de páncreas. De hecho, hasta el 90 por ciento de los cánceres de páncreas están motivados por mutaciones en KRAS, y los investigadores usaron líneas celulares de cáncer de páncreas para el presente estudio.
“En el pasado, KRAS había sido una proteína muy difícil de ubicar. La gente ha pasado varias décadas intentándolo, pero hasta ahora ha tenido poco éxito“, indicó el doctor Joseph Kissil, profesor en Scripps Research Medicine y otro coautor del artículo. “La proteína KRAS es relativamente pequeña, y eso dificulta atacarla directamente. Pero el método de detección que utilizamos en este estudio nos permitió plantearnos la cuestión de otra manera“.
Los investigadores realizaron lo que se conoce como pantalla fenotípica, lo que significa que estaban buscando medicamentos que tuvieran un efecto sobre el crecimiento celular, pero no tenían una idea preconcebida sobre cómo podrían funcionar. “Llegamos a esto de una manera imparcial“, explicó Kissil. “No estábamos tratando de diseñar algo para atacar una parte específica de la proteína KRAS. Solo buscábamos algo que actuara en alguna parte de la vía que está impulsando el crecimiento celular“.
Los científicos informan en el nuevo documento que ya han identificado un compuesto que previamente no se sabía que afectara a KRAS, llamado Prosclorlaridina A. El compuesto es similar a una clase de medicamentos que se usan para tratar algunas afecciones cardíacas. Aunque el equipo señala que es poco probable que este fármaco en particular se desarrolle como tratamiento contra el cáncer, valida el enfoque de llevar a cabo exámenes de detección de fármacos mediante el uso de esferoides. “Es poco probable que hubiésemos descubierto esta conexión usando métodos 2D estándar“, mencionó Scampavia.
“Desde nuestra perspectiva, este es un estudio de prueba de principio“, agregó Kissel. “Muestra que puedes mirar las bibliotecas de medicamentos que ya han sido aprobados para otras enfermedades y encontrar medicamentos que también pueden funcionar para el cáncer. En teoría, podrías usar este método de detección para cualquier línea de células cancerosas, y para cualquier mutación que quieras“.
“Nos encantaría utilizar esta investigación para crear una cartera de nuevos medicamentos oncológicos“, concluyó Spicer. “Muchos de los compuestos más prometedores pueden pasarse por alto con la detección en 2D. Este estudio otorga evidencia directa de que la detección de fármacos usando estructuras tridimensionales de células cancerosas podría ser más apropiada“.
Vía: The Scripps Research Institute
