Investigadores del Instituto de Investigación del Hospital de la Santa Creu i Sant Pau – IIB Sant Pau, de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) y del Centro de Investigación Biomédica en Red (CIBER) han publicado un artículo en Advanced materials, una de las revistas científicas internacionales más prestigiosas en el ámbito de la Nanomedicina y la Ciencia de los materiales. El trabajo describe la generación por los propios investigadores, de una nueva forma farmacéutica de administración subcutánea y liberación sostenida de nanopartículas proteicas citotóxicas dirigidas, que eliminan selectivamente las células madre metastásicas, induciendo un potente efecto de prevención de la metástasis en un modelo de cáncer colorrectal sin efectos adversos o tóxicos detectables.
El equipo de investigadores, formado por el equipo de Prof. Antonio Villaverde y la Dra. Esther Vázquez, del Instituto de Biotecnología y Biomedicina de la UAB (IBB) y liderado por el Dr. Ramon Mangues, del Instituto de Investigación del Hospital de la Santa Creu i Sant Pau – IIB Sant Pau (que colaboran estrechamente desde hace más de una década) han creado cuerpos de inclusión de fibras amiloides y nanoestructuradas que cuando se administran por vía subcutánea, en ratones de laboratorio, son capaces de liberar nanopartículas citotóxicas solubles de manera continuada, portadoras de la exotoxina de Pseudomonas aeruginosa, lo que consigue mantener una concentración estable de esta nanomedicina en sangre y en tejidos.
Esta nueva forma farmacéutica de administración subcutánea para la liberación sostenida permite administrar altas dosis de este nanofàrmac, en intervalos prolongados (semanas en ratones y probablemente meses en humanos) sin toxicidad en el punto de inyección o en los tejidos normales, mientras genera un potente efecto antimetastático. El desarrollo del fármaco para su administración en humanos reduciría la necesidad de inyectar dosis frecuentes, por vía intravenosa, los fármacos antitumorales citotóxicos actuales, lo que requiere hospitalización.
Aparte de ser sistemas de liberación controlada, estos cuerpos de inclusión o nanopartículas incorporan un enlace que interacciona con el receptor (CXCR4), presente en niveles elevados en la membrana de las células madre metastásicas capaces de generar metástasis (CMM CXCR4 +). Una vez administrada subcutáneamente esta nueva forma farmacéutica en ratones con cáncer colorrectal metastásico, este enlace dirige cada nanopartícula liberada por esta estructura amieloide (agregados de proteínas de morfología fibrilar) hacia los tejidos tumorales, aumentando muy considerablemente su captación, para internalizar específicamente en las CMM CXCR4 + e inducir su destrucción selectiva.
Este efecto consigue una reducción notable del tamaño del tumor en el colon a la vez que bloquea el desarrollo de metástasis en los ganglios linfáticos, el pulmón, el hígado y el peritoneo, sin captación ni toxicidad apreciable en tejidos sanos (no tumorales). Esta terapia ofrece una respuesta a la urgente necesidad médica de inhibir el desarrollo de las metástasis, que representa la principal causa de muerte en pacientes con cáncer. Por otro lado, la destrucción selectiva de las células tumorales y metastásicas aumenta el índice terapéutico de esta nanomedicina, obteniendo un potente efecto antimetastático sin generar efectos adversos asociados, lo que la diferencia de la mayoría de los fármacos antitumorales usados actualmente, que producen efectos adversos frecuentemente severos.
Se estima que esta nueva estrategia terapéutica tendrá un elevado impacto clínico al reducir el requerimiento de su administración hospitalaria, que tienen la mayoría de fármacos antitumorales, y bloquear la diseminación metastásica, dando respuesta a una necesidad clínica no cubierta. Por otro lado, es importante resaltar que esta nueva forma farmacéutica, que combina la liberación sostenida con la orientación por el receptor CXCR4, podría ser utilizada en el tratamiento de, al menos, 23 tipos de cáncer que también expresan altos niveles de este receptor en las células tumorales.
