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Según las proyecciones, México enfrentará un nuevo desafío. En los próximos 30 años, uno de cada tres mexicanos padecerá algún tipo de cáncer, lo que representará el doble de casos que se atienden en la actualidad, señaló recientemente la Secretaría de Salud.

¿De qué manera combatir estas alarmantes cifras? Luis Alberto Medina, investigador del departamento de Física Experimental del IFUNAM lo hace desde su trinchera al buscar mecanismos que mejoren las quimio y radio terapias, como el que presentó en su ponencia “Transporte de liposomas en un microambiente tumoral” el 7 de marzo en el IFUNAM.

Medina Velázquez y su equipo forman parte de la Unidad de Investigación que la UNAM tiene en el Instituto Nacional de Cancerología, donde han elaborado y mejorado un sistema de transporte de fármacos contra el cáncer basado en vectores conocidos como liposomas.

El liposoma es una cápsula formada por fosfolípidos (lípidos que contienen ácido fosfórico) de origen vegetal y que cuenta con un recubrimiento especial que le permite ser reconocida por nuestro sistema inmunológico.

El objetivo es inyectar estas cápsulas con agentes de radioterapia y quimioterapia a zonas específicas en las que se localizan células cancerosas o tumores sólidos. El uso de estos vectores permitiría dar ‘en el blanco’ (en las células cancerígenas) más fácilmente y reducir así los efectos tóxicos en tejidos sanos.

“El liposoma debía penetrar el espacio intersticial (tejido de sostén y conectivo de los elementos celulares de un órgano) del tumor y ejercer su efecto terapéutico. Hasta ese momento toda la teoría y todo lo que conocíamos implicaba que posiblemente iba a funcionar”, dijo el investigador.

Sin embargo, al llevarlo a cabo en la práctica, notaron un problema nada trivial: la composición del microambiente tumoral (poblaciones celulares que rodean al tumor) representaba un obstáculo para el libre tránsito y penetración del liposoma, lo que entorpece la “entrega eficiente” de los fármacos hacia el blanco.

La perfusión del liposoma en el microambiente tumoral es estudiada de cerca para garantizar que el vector llegue a su destino. Imagen: http://www.jcancer.org.

Nos preguntamos qué es lo que está determinando que éste (liposoma) migre de la vasculatura hacia el tejido intersticial y ya una vez en este tejido, cómo se distribuye e interactúa con las células tumorales”, explicó.

Para comprender este problema tuvieron que adentrarse en la composición del microambiente. La literatura disponible especifica que éste no sólo se compone de células cancerosas, también poseen células endoteliales, fibroblastos, macrófagos, linfocitos, células dendríticas, entre otros.

Este microambiente a su vez se compone de tres regiones en las que la oxigenación se reparte de manera diversa: periferia, región seminecrótica (poca oxigenación) y región necrótica (nula oxigenación).

“La perfusión (penetración) a nivel de la periferia es bastante normal, en la parte seminecrótica ya es menos de lo normal, en la parte necrótica no llega nada”, advirtió Medina Velázquez. Quiere decir que el liposoma no alcanza a penetrar en esa zona debido a la falta de oxígeno.

¿Por qué es un problema la falta de oxígeno? En el caso específico de la radioterapia, la radiación busca el ADN de las células para destruirlo y eliminarlo. Cuando la radiación interactúa con el oxígeno se producen radicales libres que son átomos de corta vida pero altamente reactivos cuya función principal es dañar el ADN celular, ya sea en una o en ambas cadenas. Por ello, en zonas donde el oxígeno es casi inexistente (algo conocido como hipoxia) no es posible crear estos radicales ni tampoco afectar el ADN de las células.

Actualmente se estudia qué hacer en aquellas zonas donde la hipoxia impide la generación de radicales libres. Imagen: Nature.

La búsqueda de soluciones para éste y otros problemas relacionados con el flujo de fármacos dentro un tumor forma parte del trabajo que desarrolla Medina junto con un colega de la Universidad Autónoma de México.

Actualmente llevan a cabo una modelación matemática del flujo de fármacos, inspirados en una investigación previamente realizada en la Universidad de Massachusetts, Estados Unidos, en la que se describe el flujo de sangre a través de la vasculatura (vasos sanguíneos) irregular de un tumor.

“Vamos a tratar de reproducir lo que ellos hacen pero acoplado a nuestro sistema con liposomas o con anticuerpos monoclonales. Mientras mi compañero trabaja en la simulación matemática y de cálculo computacional, yo le daré los parámetros físicos y físicoquímicos que necesita para hacer esos cálculos”, agregó.