Los resultados publicados en la revista 'Scientific Reports' se basan en simulaciones computacionales de dinámica molecular, desentrañando "cómo funciona una de las estrategias más prometedoras contra este tipo de cáncer", la cual "se basa en el uso de anticuerpos conjugados a fármacos (ADC, por sus siglas en inglés), que son capaces de dirigir los medicamentos de la quimioterapia directamente a las células tumorales".
¿Cómo actúan los ADC?
Los ADC son terapias oncológicas que combinan la precisión de un anticuerpo monoclonal con la potencia de un fármaco de quimioterapia, de manera que el anticuerpo actúa como un buscador que localiza proteínas específicas de las células tumorales y dirige el medicamento directamente hacia ellas para destruirlas.La investigación se centra en un fenómeno que permite que los ADC no solo actúen sobre la célula diana, sino también sobre las células tumorales cercanas, aumentando la eficacia del tratamiento. No obstante, Juan F. Vega, investigador del CSIC en el Instituto de Estructura de la Materia (IEM), observó que "los mecanismos detrás de este proceso, llamado efecto 'bystander' o efecto espectador, no se conocen del todo".
Factores que influyen
El CSIC explicó que los científicos implicados en la investigación han estudiado tres tipos de medicamentos empleados en ADC para tratar el cáncer de mama y han evaluado dos aspectos que influyen en su capacidad para transportar el fármaco a células tumorales próximas: su estado de ionización (su carga eléctrica) y la estructura del enlazador (el puente entre el anticuerpo y el fármaco). En ese sentido, los principales resultados ponen de manifiesto que la carga eléctrica del fármaco resulta "determinante a la hora de atravesar la membrana celular del tumor".Los investigadores explican que los fármacos ionizados encuentran barreras energéticas más altas que dificultan su difusión. Además, el diseño del enlazador resulta clave, ya que de sus características depende que el fármaco se libere al medio extracelular y se produzca el efecto “bystander”.
Las simulaciones también revelan que el proceso celular que más limita la eficacia del tratamiento es el denominado 'flip-flop', que comporta el movimiento de moléculas en la membrana desde la fase acuosa hacia el núcleo hidrofóbico de la bicapa lipídica, cuya aparición "supone una barrera al efecto 'bystander".
Juan F. Vega subrayó también que "nuestro estudio computacional ha logrado simular a nivel atómico cómo diferentes fármacos empleados en ADC atraviesan la membrana celular cancerosa mediante difusión pasiva, es decir, como la mayoría de los medicamentos" y señaló que "lo que hemos visto es que las propiedades fisicoquímicas del fármaco afectan a su capacidad de difusión celular y, por tanto, a su eficacia terapéutica".
El descubrimiento de este trabajo abre nuevas posibilidades para el uso de simulaciones moleculares en la predicción de la eficacia terapéutica, reduciendo la necesidad de ensayos experimentales costosos en fases iniciales de la enfermedad.
Esta investigación ha contado con la participación del Institute of Oncology (IOB), del Hospital Beata María Ana de Madrid, del International Breast Cancer Center (IBCC) y de la Clínica Teknon de Barcelona. Las simulaciones llevadas a cabo han contado con el apoyo del equipo del área de informática científica del CSIC en el uso del supercomputador Drago.
