Una estrategia con luz capaz de eliminar células tumorales resistentes del cáncer de mama

Nuevos avances en el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas contra el cáncer. Un equipo científico formado por el Instituto de Química Avanzada de Cataluña (IQAC), el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en colaboración con el Vall d’Hebron Instituto de Investigación (VHIR), ha desarrollado una nueva estrategia -todavía en fase experimental- que se basa en el uso de la luz para activar una forma fotoactivable de la cloroquina, un medicamento que se utiliza, entre otros, en la prevención y tratamiento de la malaria o paludismo.

Este enfoque permite eliminar células tumorales, incluidas las más resistentes, conocidas como células madre tumorales, en modelos de cáncer de mama.

“Estas células madre, también llamadas cancer stem cells, constituyen una subpoblación especialmente problemática, ya que son capaces de sobrevivir a los tratamientos convencionales y favorecer la recaída del tumor. El objetivo del trabajo ha sido precisamente encontrar una forma de eliminarlas de manera selectiva”, explica Laia Josa Culleré, autora e investigadora del IQAC-CSIC.

Para conseguirlo, el equipo ha empleado la foto farmacología, es decir, una disciplina que permite activar fármacos mediante luz en el lugar y momento deseados. En este estudio, los investigadores han modificado químicamente un compuesto conocido: la cloroquina para que permanezca inactiva hasta ser activada mediante iluminación. “Diseñamos moléculas que no tienen efecto en ausencia de luz, pero que, tras ser estimuladas mediante luz, liberan el fármaco activo y ejercen su acción sobre las células tumorales”, cuenta Sofía Alonso-Manresa, investigadora del IQAC-CSIC.

Los experimentos realizados in vitro han demostrado que tras una iluminación de apenas unos segundos, la molécula activada impide la formación de estructuras conocidas como esferas tumorales. En ausencia de luz, estas estructuras se forman con normalidad. Además, el estudio muestra que el mecanismo de acción está relacionado con la inhibición de la autofagia (es el bloqueo del sistema natural de limpieza y reciclaje de nuestras células), un proceso celular clave para la supervivencia de estas células resistentes.

Atacar tumores resistentes con precisión.

El equipo ha llevado a cabo ensayos de validación en un modelo murino de cáncer de mama. (Un modelo murino es el uso de ratones de laboratorio en investigaciones científicas para estudiar enfermedades humanas o probar nuevos tratamientos para comprender procesos biológicos).

En estos experimentos, la molécula se administró directamente en el tumor y se activó mediante iluminación externa, utilizando unos dispositivos con LEDs que permiten focalizar y dirigir la luz. Los resultados confirmaron que se produce la activación del compuesto cuando se aplica luz dentro del tumor, pero no a oscuras, lo que refuerza el potencial de esta estrategia para actuar de forma localizada y reducir efectos secundarios en tejidos sanos. “Las células madre tumorales representan uno de los principales retos en oncología porque son capaces de resistir a los tratamientos convencionales y favorecer la reaparición del tumor. Este trabajo demuestra que la foto farmacología puede convertirse en una herramienta muy prometedora para atacar específicamente esta población celular de forma localizada y controlada”, destaca Matilde Lleonart, jefa del grupo de Cáncer de Cabeza y Cuello: Investigación Biomédica en Células Madre Tumorales del VHIR.

Aunque el trabajo se encuentra en una fase inicial, los resultados abren la puerta al desarrollo de nuevas terapias más selectivas frente al cáncer. En la actualidad, el equipo de Josa-Culleré trabaja en optimizar las moléculas para que puedan activarse con longitudes de onda más penetrantes, como la luz verde o roja, lo que facilitaría su aplicación en tumores de mayor tamaño y más profundos. “Este enfoque permite controlar con precisión cuándo y dónde actúa el fármaco”, señala Amadeu Llebaria, responsable del grupo Química Médica y Síntesis del IQAC-CSIC donde se desarrolló la investigación. La investigación ha sido financiada por proyectos nacionales y europeos orientados al desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas contra el cáncer.

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