Científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han logrado un avance revolucionario en la lucha contra el cáncer al desarrollar diminutas partículas con forma de cepillos de botella que pueden administrar una cantidad masiva de medicamentos de quimioterapia directamente a las células tumorales.
Un nuevo enfoque para la terapia dirigida
Estas innovadoras partículas contienen anticuerpos que actúan como GPS molecular, guiándolas específicamente hacia proteínas tumorales. Lo verdaderamente revolucionario es que cada anticuerpo está conectado a cadenas poliméricas con forma de cepillo que transportan decenas o cientos de moléculas de medicamentos, una carga útil exponencialmente mayor que cualquier conjugado anticuerpo-fármaco existente.
En modelos de ratones con cáncer de mama y ovario, los investigadores descubrieron que el tratamiento con estas partículas conjugadas pudo eliminar la mayoría de los tumores. El potencial futuro es aún más emocionante: las partículas podrían modificarse para atacar otros tipos de cáncer simplemente intercambiando diferentes anticuerpos.
«Estamos emocionados por el potencial de abrir un nuevo panorama de cargas útiles y combinaciones de cargas útiles con esta tecnología, que en última instancia podría proporcionar terapias más efectivas para pacientes con cáncer», dice Jeremiah Johnson, profesor de Química del MIT y autor principal del estudio.
Superando las limitaciones actuales
Los conjugados anticuerpo-fármaco (ADCs) actuales, aunque prometedores, enfrentan una limitación crítica: solo pueden transportar un puñado de moléculas de medicamento por anticuerpo. Esto significa que solo funcionan con fármacos extremadamente potentes, generalmente agentes que dañan el ADN o interfieren con la división celular.
Para superar esta barrera, Johnson y su equipo adaptaron las partículas bottlebrush que habían inventado previamente. Estas estructuras consisten en una columna vertebral polimérica conectada a decenas o cientos de moléculas de «profármacos» – medicamentos inactivos que se activan al liberarse dentro del cuerpo.
La ventaja de los ABC (Antibody-Bottlebrush Conjugates)
Utilizando una técnica llamada click chemistry, los investigadores demostraron que podían unir uno, dos o tres de sus polímeros bottlebrush a un solo anticuerpo dirigido al tumor, creando un conjugado anticuerpo-bottlebrush (ABC). Esto significa que un solo anticuerpo puede transportar cientos de moléculas de profármaco, mientras que los ADCs aprobados actualmente pueden transportar un máximo de aproximadamente ocho moléculas de fármaco.
Esta enorme capacidad de carga permite a los investigadores incorporar medicamentos contra el cáncer menos potentes como:
- Doxorubicin
- Paclitaxel
- Inhibidores de microtúbulos (MMAE)
- Agentes que dañan el ADN (SN-38)
- PROTAC (proteolysis-targeting chimera)
Mecanismo de acción inteligente
Las moléculas de profármaco están unidas a la columna vertebral del polímero mediante enlaces escindibles. Una vez que las partículas llegan al sitio del tumor:
- Algunos enlaces se rompen inmediatamente, permitiendo que los medicamentos maten células cancerosas cercanas incluso si no expresan el anticuerpo objetivo
- Otras partículas son absorbidas en células con el anticuerpo objetivo antes de liberar su carga tóxica
Resultados extraordinarios en pruebas
Los investigadores crearon partículas ABC dirigidas a HER2 (proteína sobreexpresada en cáncer de mama) y MUC1 (común en cáncer de ovario, pulmón y otros tipos). Los resultados fueron impresionantes:
- Las partículas ABC pudieron erradicar los tumores en la mayoría de los casos
- El tratamiento fue significativamente más efectivo que administrar los mismos profármacos bottlebrush por inyección sin conjugar con anticuerpos dirigidos
- Utilizaron dosis 100 veces menores comparado con los medicamentos tradicionales de moléculas pequeñas
- Superaron el rendimiento de dos ADCs aprobados por la FDA: T-DXd y TDM-1
El futuro de la terapia contra el cáncer
El equipo del MIT planea expandir esta tecnología de múltiples maneras:
Terapias combinadas
- Administrar combinaciones de medicamentos que funcionen por diferentes mecanismos
- Incluir medicamentos de inmunoterapia como activadores STING
Versatilidad de objetivos
- Intercambiar diferentes anticuerpos, como los dirigidos a EGFR (ampliamente expresado en muchos tumores)
- Potencial uso de más de 100 anticuerpos ya aprobados para tratar cáncer y otras enfermedades
Impacto revolucionario
Esta investigación, publicada en Nature Biotechnology y financiada por los Institutos Nacionales de Salud, el Ludwig Center del MIT y el Koch Institute Frontier Research Program, representa un salto cuántico en la medicina de precisión contra el cáncer.
La capacidad de transportar cargas masivas de medicamentos directamente a las células tumorales mientras se evitan los efectos secundarios sistémicos de la quimioterapia tradicional podría transformar fundamentalmente cómo tratamos el cáncer en el futuro.
Podemos usar conjugados anticuerpo-bottlebrush para aumentar la carga del medicamento, y en ese caso, podemos usar medicamentos menos potentes», explica Bin Liu, investigador postdoctoral del MIT y autor principal del estudio. «En el futuro, podemos copolimerizar muy fácilmente con múltiples medicamentos juntos para lograr terapia combinada.
 han logrado un avance revolucionario en la lucha contra el cáncer al desarrollar diminutas partículas con forma de cepillos de botella que pueden administrar una cantidad masiva de medicamentos de quimioterapia directamente a las células tumorales.){kind=link}