Un estudio del Instituto de Estructura de la Materia del CSIC ha desarrollado un marco teórico que podría mejorar el tratamiento del cáncer de mama HER2+, uno de los más agresivos. Utilizando simulaciones computacionales, la investigación se centra en los anticuerpos conjugados a fármacos (ACD), que dirigen medicamentos de quimioterapia directamente a las células tumorales. Los hallazgos revelan cómo la carga eléctrica y el diseño del enlazador del fármaco afectan su eficacia, destacando la importancia del efecto "bystander" en el tratamiento. Esta investigación abre nuevas posibilidades para predecir la eficacia terapéutica y reducir ensayos experimentales costosos. Para más información, visita el enlace.
Un reciente estudio realizado por científicos del Instituto de Estructura de la Materia del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IEM-CSIC) ha revelado un marco teórico que podría transformar el tratamiento de las pacientes con cáncer de mama HER2+, uno de los tipos más agresivos. Este trabajo, basado en simulaciones computacionales de dinámica molecular, desentraña los mecanismos detrás de una estrategia prometedora que utiliza anticuerpos conjugados a fármacos (ACD), los cuales dirigen la quimioterapia directamente a las células tumorales.
Los ACD son terapias oncológicas que combinan la precisión de los anticuerpos con la potencia destructiva de medicamentos específicos. En esencia, un ACD consiste en un anticuerpo monoclonal unido a un fármaco quimioterapéutico. El anticuerpo actúa como un guía, uniéndose a proteínas específicas en las células cancerosas y permitiendo que el medicamento llegue directamente a su objetivo para eliminarlo.
La investigación, publicada en la revista Scientific Reports, se centra en cómo los ACD pueden transportar medicamentos no solo a las células diana, sino también a las células tumorales cercanas, aumentando así la eficacia del tratamiento. “Los mecanismos detrás de este proceso, conocido como efecto bystander, aún no están completamente comprendidos”, afirma Juan F. Vega, investigador del CSIC y coautor del estudio.
Los investigadores han analizado tres tipos de medicamentos utilizados en ACD para tratar el cáncer de mama y han evaluado dos factores clave: el estado de ionización (carga eléctrica) y la estructura del enlazador (el puente entre el anticuerpo y el fármaco). Los resultados indican que la carga eléctrica del fármaco es crucial para atravesar la membrana celular tumoral. “Los fármacos ionizados enfrentan altas barreras energéticas que dificultan su difusión”, explican los expertos.
Además, el diseño del enlazador es fundamental, ya que sus características determinan si el fármaco se libera al medio extracelular para asegurar el efecto bystander. Las simulaciones realizadas también revelaron que uno de los procesos que limita más la eficacia del tratamiento es el denominado flip-flop, que implica el movimiento de moléculas desde el medio acuoso hacia la bicapa lipídica celular y viceversa, creando una barrera al efecto bystander.
“Nuestro estudio computacional ha logrado simular a nivel atómico cómo diferentes fármacos empleados en ACD atraviesan la membrana celular cancerosa mediante difusión pasiva”, destaca el investigador. Las propiedades físicoquímicas del fármaco influyen significativamente en su capacidad para difundir dentro de las células y, por ende, en su eficacia terapéutica.
Este innovador enfoque forma parte del proyecto MOTHER (Misiles moleculares contra el cáncer de mama HER2), desarrollado en colaboración con la Fundación Contigo contra el Cáncer de la Mujer. La investigación abre nuevas posibilidades para utilizar simulaciones moleculares en la predicción de la eficacia terapéutica, lo cual podría reducir la necesidad de costosos ensayos experimentales durante las fases iniciales del tratamiento.
El equipo también incluye investigadores del Institute of Oncology (IOB) y del Hospital Beata María Ana de Madrid, así como del International Breast Cancer Center (IBCC) y Clínica Teknon en Barcelona. Las simulaciones fueron posibles gracias al apoyo técnico proporcionado por el área de informática científica del CSIC (AIC-SGAI-CSIC) mediante el uso del supercomputador DRAGO.
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