Fototerapia, un tratamiento que avanza contra el cáncer

Investigadores de la Facultad de Farmacia y Bioquímica (FFyB) de la Universidad de Buenos Aires (UBA) sintetizaron compuestos fotoactivables, derivados de las ftalocianinas, y estudiaron su efecto fototóxico en células tumorales con resultados alentadores. Actualmente, ensayan estos compuestos en células de cáncer de colon y en modelos murinos de carcinoma de colon. En 2012, en el mundo el número de casos de cáncer de colon se estimaba en unos 700.000; en Argentina este tipo de cáncer afectaba a unas 14.000 personas.

La búsqueda de tratamientos eficaces contra el cáncer y con menos efectos secundarios que afecten la calidad de vida de los pacientes es constante. En la actualidad, el cáncer constituye una de las principales causas de muerte a nivel mundial y se estima que para 2015 habrá 15 millones de personas afectadas. Esta patología engloba a un conjunto de enfermedades que se caracterizan por la pérdida de control en la regulación de la división celular, por lo cual las células son capaces de proliferar e invadir tejidos circundantes normales. Posteriormente, estas células pueden hacer metástasis, es decir, alojarse en sitios lejanos al del lugar de origen del tumor. Hoy, las terapias antitumorales comprenden la cirugía, la radiación y la quimioterapia. Tanto la radiación como la quimioterapia actúan por igual sobre las células malignas y las normales, dado que su efecto citotóxico no discrimina entre células “buenas” y “malas”. Por lo tanto, el desarrollo de nuevas terapias sin efectos secundarios indeseados y fundamentalmente que logren destruir sólo a las células malignas, resulta crucial en la batalla contra el cáncer.
En este sentido se orienta el trabajo de un equipo de investigadores de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires y del Conicet, que estudia el potencial uso de la terapia fotodinámica (PDT, por sus siglas en inglés) en el tratamiento del cáncer. Esta terapia ha dado muy buenos resultados en patologías dérmicas, como la queratosis actínica e incluso para el rejuvenecimiento de la piel. “La fototerapia es un procedimiento que consiste en la administración intravenosa o tópica de un agente no tóxico, denominado fotosensibilizador, el cual se localiza en el tejido blanco, es decir, en el sitio afectado. Iluminando el tejido blanco, con luz de una longitud de onda específica el fotosensibilizador transfiere energía al oxígeno presente en el medio generando especies citotóxicas del oxígeno responsables de la muerte del tumor. Esta estrategia permite lograr una adecuada selectividad para la destrucción de tejidos neoplásicos sin afectar a los tejidos sanos”, explica la doctora Julieta Marino, investigadora adjunta del Conicet y docente de la cátedra de Química Biológica de la FFyB-UBA.

Este grupo de investigadores conformado por bioquímicos, farmacéuticos y químicos, especializados en las áreas de bioquímica, biología celular y química orgánica sintetizaron nuevos derivados de las ftalocianinas de zinc (II) y describieron los mecanismos moleculares a través de los cuales ejercerían sus efectos sobre las células tumorales. El trabajo interdisciplinario contribuyó al hallazgo de novedosos y sólidos resultados, que fueron publicados en revistas internacionales con referato, como European Journal of Medicinal Chemistry, The International Journal of Biochemistry & Cell Biology y Dyes and Pigments.
Si bien en 1960 ya había comenzado el empleo de la PDT con fines diagnósticos, no hace mucho que esta terapia se utiliza para el tratamiento del. Lo destacable de la fototerapia, como ya fue mencionado, es que no afectaría a los tejidos sanos. “La importancia que presenta la fototerapia para el tratamiento de tumores radica en que la irradiación puede realizarse externamente o bien endoscópicamente mediante el uso de instrumentación quirúrgica dotada de una fibra óptica como fuente lumínica, permitiendo la irradiación selectiva del tejido maligno. Las regiones que no fueron expuestas a la luz no son afectadas, con lo que el tratamiento resulta selectivo para las células tumorales, hecho que le otorga a la PDT una sustancial ventaja respecto de otras terapias convencionales”, aclara la doctora Cecilia García Vior, investigadora asistente del Conicet y docente del Departamento de Química Orgánica de la FFyB-UBA.

Debido al prometedor campo que abrió esta terapia y sus potenciales aplicaciones, tanto en afecciones oncológicas como dermatológicas y oftalmológicas, en las últimas décadas se han desarrollado una gran cantidad de compuestos, tal como porfirinas, clorinas, bacterioclorinas y ftalocianinas, compuestos, estos últimos, sobre los que se enfoca el trabajo de los investigadores argentinos. Específicamente, el equipo de investigación del Departamento de Química Orgánica de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la UBA sintetizó y caracterizó una serie de nuevas ftalocianinas de zinc (II) con distintas características para su uso clínico.

“Las ftalocianinas constituyen una nueva generación de fotosensibilizadores particularmente promisorios debido a sus propiedades fotofísicas y eficiente generación especies citotóxicas capaces de destruir las células malignas. En los Estados Unidos, una ftalocianina de silicio que se encuentra en estudio clínico Fase I fue ensayada para el tratamiento de linfoma cutáneo de células T”, relata Marino.
Las ftalocianinas de zinc (II) enfrentan al cáncer de colon
Las propiedades biológicas de estas nuevas ftalocianinas fueron estudiadas in vitro por los investigadores de la Cátedra de Química Biológica, en busca de mejores compuestos para ser utilizados clínicamente en la PDT.

Con tal fin, los agentes fueron ensayados en cultivos celulares. En una primera etapa evaluaron efectividad fotobiológica de varias ftalocianinas de zinc (II) en células de cáncer orofaríngeo y hallaron que las ftalocianinas sustituidas con grupos azufrados resultaban eficaces. A partir de estos resultados alentadores, los investigadores decidieron ensayarlas en células de cáncer de colon. Por su localización este tipo de cáncer resulta accesible, hecho que permitiría en el futuro irradiar los tumores a través de una vía endoscópica.

El carcinoma de colon constituye la segunda causa de muerte más común por cáncer. La droga de elección en quimioterapia es hoy el 5-fluorouracilo (5-FU), que se administra solo o en combinación con otros agentes, tales como Irinotecan u Oxaliplatin. Los efectos colaterales del 5-FU, cuando se lo administra solo, son diarrea, anorexia, enteritis y mielosupresión. Si bien su administración junto con las otras drogas quimioterapéuticas mejora la sobrevida de los pacientes, posee efectos secundarios severos.

En consecuencia, hallar un tratamiento alternativo constituirá un gran avance en la lucha contra el cáncer. “El desarrollo de nuevas modalidades terapéuticas para ser implementadas solas o en combinación con dosis menores de 5-FU permitirá disminuir o eliminar la toxicidad y mejorar la eficacia del tratamiento para el carcinoma de colon. También será posible en un futuro explorar el uso de esta terapia en otras afecciones malignas”, concluye Marino.

La terapia fotodinámica, y las ftalocianinas puntualmente, podrían convertirse en un futuro en una nueva herramienta para el tratamiento del cáncer de colon.

La historia de la fototerapia

Los inicios de la PDT se remontan ala década de 1960, época en la cual un fármaco con el nombre de Photofrin® (un derivado de la hematoporfirina), era empleado con fines diagnósticos. En 1993, en Canadá se aprobó su uso para el tratamiento de pacientes con cáncer de esófago, vejiga, estómago, piel y pulmón. Hoy, la terapia fotodinámica es parte de numerosos protocolos clínicos utilizándose en Rusia, Estados Unidos, Canadá, Japón, España, Alemania, Francia y Holanda como estrategia paliativa o curativa de distintos tumores. En la Argentina, por el momento, su uso se restringe al tratamiento de afecciones dermatológicas.

Las ftalocianinas, compuestos promisorios

Las ftalocianinas son compuestos fotoactivables que pueden ser utilizados en terapia fotodinámica. Estas moléculas poseen la propiedad de coordinarse con diferentes átomos metálicos, dando lugar a derivados que se emplean con diversos fines, desde colorantes y pigmentos, así como fotosensibilizadores. En este último caso se aprovecha la característica que presentan al ser irradiados con un determinado haz de luz, activando el oxigeno circundante, el que ejerce los efectos tóxicos sobre las células. Los investigadores de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires sintetizaron una serie de ftalocianinas de zinc (II) y estudiaron su acción fotobiológica en células de cáncer orofaríngeo y en células de carcinoma de colon.

Incidencia, números que reclaman nuevas terapias

Mientras que en 2012 había 14 millones de personas con cáncer en el mundo, se estima que para 2015 serán 15 millones, con similar proporción en el número de casos de varones y mujeres. El cáncer de colon afecta aproximadamente a uno de cada 10 habitantes, y tiene un índice de mortalidad cercano al nueve por ciento. Este tipo de tumor es el segundo más frecuente en las mujeres, luego del cáncer de mama; y el tercero en los varones por debajo del cáncer de próstata y de pulmón. En Argentina, en 2012, 13.558 personas tenían cáncer de colon. Esto claramente refleja la necesidad de desarrollar nuevas terapias contra células malignas, tarea en la que se encuentra trabajando el equipo de investigadores de la UBA.

(UBA/DICYT)