Investigadores de las Universidades de Granada, Kebangsaan Malaysia y Edimburgo han desarrollado un minúsculo aparato que cataliza reacciones químicas en el interior de las células. Esta tecnología permitiría que las drogas anti cancerígenas se activaran solo en el tumor y evitaría la toxicidad en las células sanas.

En nuestro cuerpo existen células sanas que también se multiplican a gran velocidad al igual que las células tumorales y que se van a destruir con el tratamiento de quimioterapia. El ataque a estas células sanas desencadena los efectos secundarios. Conseguir que el tratamiento sea eficaz solamente donde se necesita protegería el resto del cuerpo de cualquier daño. Esto ayudaría a frenar los efectos secundarios asociados a la quimioterapia, como la caída de pelo, el debilitamiento del sistema inmune o las náuseas.

Muchas de las reacciones bioquímicas que ocurren en el interior celular están moduladas por metales de transición, normalmente en la forma de metaloproteínas (una proteína que contiene un ion metálico como cofactor). La habilidad de llevar a cabo reacciones selectivas dentro de la célula permitiría a los investigadores manipular y estudiar numerosos procesos biológicos.

En el estudio publicado por el equipo del profesor Professor Mark Bradley en la revista Nature Chemistry, han diseñado un minúsculo aparato que administra pequeñas cantidades de paladio. Este metal no se encuentra de forma natural en las células humanas. Sin embrago ayuda a catalizar determinadas reacciones químicas en la célula. Además, no altera las funciones celulares normales, como la síntesis de proteínas o la producción de energía.

El paladio tiene múltiples aplicaciones. Se usa en convertidores catalíticos, en joyería, odontología, en las bujías de los aviones y en la producción de instrumentos quirúrgicos y contactos eléctricos. El paladio se encuentra en muchos productos electrónicos cotidianos como los ordenadores, los teléfonos móviles o los televisores. Los autores del estudio se plantearon el uso de este metal como catalizador de materiales exógenos dentro de las células.

Para ello encapsularon pequeñas partículas de paladio en un micropartículas inocuas de poliestireno para minimizar los efectos tóxicos, ya que muchos metales de transición, incluido el paladio, provocan la muerte celular. Vieron que estas microesferas eran capaces de introducirse en las células vivas y comprobaron que una vez en el interior, el paladio era capaz de catalizar algunas reacciones sin tener efectos secundarios en otras partes.

Hay que resaltar que las investigaciones aún están en los primeros pasos. Sin embargo los resultados son muy prometedores. El uso terapéutico del paladio podría permitir manipular la actividad de las células. Se podrían producir sustancias en el interior celular de manera artificial, como por ejemplo drogas anti cancerígenas, o activar fármacos dentro de las células evitando de esta forma su toxicidad en el resto del cuerpo.

Con este encapsulamiento de poliestireno se podrían seguir usando las mismas drogas anti cancerígenas utilizadas hasta ahora (como por ejemplo cualquier tipo de citostático, cisplatino, 5-FU o doxorrubicina), habiéndolas modificado previamente para incorporar el grupo químico protector que sería eliminado por el metal encapsulado  y conseguir que solo hicieran efecto una vez dentro de la célula tumoral. Se podrían además elegir diferentes metales catalizadores a parte del paladio, dependiendo de la reacción química que se quisiera conseguir dentro de la célula. El siguiente objetivo será comprobar estos resultados en la clínica. Los investigadores ya han planificado colaboraciones para ensayos in vivo en animales para poder pasar a la fase clínica I.

Fuente: Nature Chemistry. Palladium-mediated intracellular chemistry. Rahimi M. Yusop,  Asier Unciti-Broceta, Emma M. V. Johansson, Rosario M. Sánchez-Martín & Mark Bradley. 06 February 2011