Y la lucha contra el cáncer sigue… - Cienciorama

Y la lucha contra el cáncer sigue…
Hugo Rico Bautista
La realidad empieza a superar a la ficción
La estadística nos dice que los pacientes con cáncer aumentan día con
día, este padecimiento es un grave problema de salud en todo el mundo.
Según datos de la Organización Mundial de la Salud en 2030 habrá cerca
de 26 millones de nuevos casos de cáncer y de éstos ¡17 millones podrían
ser fatales! En México el número de pacientes con cáncer también ha
aumentado considerablemente; el cáncer de próstata, el de colon y
el de
testículo son los de mayor incidencia en hombres, y el de mama y el
cervicouterino en mujeres. Si bien existen factores de riesgo para tener
alguno de los cánceres antes mencionados, como la edad,
el sexo, el
tabaquismo, los antecedentes familiares o la raza, es especialmente
sorprendente que una de las causas de mortalidad sea la detección tardía
del cáncer. Por ejemplo, en mujeres, la falta de detección oportuna por
medio de la autoexploración o el uso de técnicas adecuadas como el
Papanicolaou para el caso del cáncer cervicouterino, incrementan el riesgo
de muerte. Sin embargo, en algunas regiones la información es escasa y
en otras no existe la infraestructura necesaria para prevenir la enfermedad.
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Es por ello que países en vías de desarrollo como México necesitan
campañas de información y mejores instalaciones. Desafortunadamente en
algunos casos el dinero que se debería destinar a estas actividades, se ha
vuelto parte de la corrupción, un mal que aqueja a México desde hace
algunos años.
¿Pero qué es el cáncer?
Es muy común que la gente piense que el cáncer es una sola enfermedad.
En realidad se trata de una serie de padecimientos diferentes que tienen
en común el desarrollo de células de manera descontrolada. Existen
muchos tipos de cáncer que se diferencian de acuerdo al tejido donde se
originan y se pueden agrupar en tres subtipos: los sarcomas que se
originan en hueso, cartílago, nervios, vasos sanguíneos, músculos y tejido
adiposo; los carcinomas que tienen origen en la piel, la boca, el pulmón,
las mamas y el útero, y que constituyen el tipo más común de cáncer; y
las leucemias y los linfomas que aparecen en los tejidos formadores de
células sanguíneas.
En general se dice que una persona ha desarrollado algún tipo de
cáncer cuando existe un crecimiento anormal y descontrolado de células
con capacidad de invasión y destrucción de otros tejidos. Como se
muestra en las figuras 1 y 2, hay tumores benignos localizados y sin
invasión aparente a otras áreas que pueden ser extraídos mediante cirugía,
y
hay
tumores
malignos
que
pueden
diseminarse
a
través
de
los
conductos sanguíneos a otros tejidos, e infiltrarse en tejidos adyacentes o
en tejidos lejanos, a este proceso se le llama metástasis.
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Figura 1. Diferencias entre tumor maligno y benigno.
Figura 2. Invasión de células cancerígenas hacia otros tejidos.
¿Y el remedio?
En
la
búsqueda
de
fármacos
que
puedan
ser
utilizados
como
anticancerígenos, las investigaciones han mostrado que no existe una cura
única para los distintos tipos de cáncer debido a la diversidad de
funciones de las células. Las terapias y medicamentos se adecúan al tipo
de cáncer pues el desarrollo de células cancerígenas es diferente en cada
tejido. Por ejemplo en el caso de las leucemias se utilizan compuestos de
arsénico para combatir la enfermedad, pero éstos no sirven para otros
cánceres (ver “Arsénico: una opción contra las leucemias”, en Cienciorama).
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Una de las terapias más importantes es la quimioterapia, y consiste en
suministrar
al
paciente
fármacos
diseñados
para
destruir
células
cancerosas. Los que más se utilizan en este tipo de terapias contienen el
metal platino dentro de su estructura básica, como el cis-platino, el
oxaliplatino y el carboplatino. El cis-platino se usa desde 1971 cuando
comenzaron los ensayos clínicos para combatir tumores cancerígenos. La
forma en que se descubrió este fármaco fue una casualidad; la diosa
fortuna actuó para develar el compuesto metálico más utilizado en
terapias anticancerígenas. Los tipos de cáncer que se pueden combatir con
el cis-platino incluyen el de mama, el de testículo, el de ovario, el de
vesícula, el de esófago, el de pulmón, el de cervix, el de estómago, el de
próstata y los melanomas y sarcomas, entre otros.
Figura 3. Complejos de platino utilizados en terapias anticancerígenas.
Sin embargo, los efectos secundarios que se presentan por utilizar platino
como terapia anticancerígena suelen ser diversos y desgastantes para el
paciente. Náuseas, vómitos, anemia, toxicidad renal, caída del cabello,
alteraciones sensoriales, sordera, falta de apetito y problemas de fertilidad
son sólo algunas de las complicaciones. La cantidad e intensidad de cada
efecto secundario depende de la respuesta del paciente a la droga
suministrada.
Desde el descubrimiento del cis-platino se abrió un nuevo horizonte
con respecto a las drogas que se podían utilizar como anticancerígenos y
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el uso de metales en fármacos cobró gran relevancia, en particular los
compuestos de platino se estudian con gran detalle. Se estima que el cisplatino, desde su aprobación como fármaco en terapias anticancerígenas
en el año 1978 hasta el año 2006, se usó en el 70% de los pacientes
que recibieron terapias para contrarrestar algún tipo de cáncer.
Sin embargo, pese a la gran cantidad de compuestos que se han
probado como compuestos anticancerígenos, sólo dos fueron aprobados
por la Agencia Federal de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos, el
carboplatino en 1993 y el oxaliplatino en 2002. Si bien el cis-platino, el
oxaliplatino y el carboplatino se utilizan para diferentes tipos de cáncer,
sus efectos terapéuticos y secundarios son similares. Su escasa aprobación
probablemente se debe a que si bien casi todos ellos matan células
cancerígenas, también dañan las células sanas; además, el cis-platino
provoca resistencia en las células, es decir, cada vez se necesita una
mayor dosis para obtener el efecto deseado.
Aún hoy en día se siguen llevando a cabo experimentos con
diferentes compuestos de platino para evitar los efectos secundarios de la
alta toxicidad del cis-platino. Una prueba de ello es que durante el 13°
Simposio Internacional sobre Química Bioinorgánica Aplicada realizado en
Galway, Irlanda, en junio de 2015, se presentaron 19 trabajos relacionados
con el platino como agente anticancerígeno. Cabe señalar que en esta
misma reunión se presentaron 20 trabajos sobre el rutenio con el mismo
objetivo. Precisamente el rutenio es otro de los metales que están siendo
estudiados a nivel mundial y que se piensa que puede tener un efecto
anticancerígeno similar al del cis-platino pero con menor toxicidad para las
células sanas y por ende menos efectos secundarios.
Hacia terapias más afables
A lo largo de los últimos 15 años ha cobrado importancia el uso de los
compuestos de rutenio como posibles fármacos anticancerígenos, ya que
en algunos casos no sólo tienen la misma actividad que el cis-platino sino
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que en algunos casos es mejor. Pero lo importante de estos compuestos
es que son menos tóxicos para las células sanas, es decir, dañan
preferentemente las células cancerígenas. Se piensa que esta disminución
de la toxicidad para las células sanas se debe a que es posible que el
rutenio utilice los mecanismos de transporte que utiliza el hierro, por
ejemplo la ferritina, una proteína que almacena hierro en el organismo
humano. Recordemos que el hierro es un elemento que tenemos en forma
natural en el organismo y que es vital para nuestra sobrevivencia. Lo
encontramos por ejemplo en la hemoglobina, la proteína localizada en los
glóbulos rojos que da color a la sangre y que es de gran importancia
porque
transporta
precisamente
estos
oxígeno
dos
a
todos
metales
los
tienen
rincones
grandes
del
organismo.
similitudes
en
Y
sus
propiedades químicas, por eso se encuentran ubicados en la misma familia
dentro de la tabla periódica.
El grupo de trabajo del Dr. Gianni Sava de la Universidad de Trieste,
en Italia, desarrolló dos compuestos de rutenio llamados NAMI-A y KP1019
que debido a su eficiente actividad anticancerígena en la metástasis de
cáncer de pulmón y de cáncer colorrectal respectivamente, se encuentran
en la segunda fase de pruebas clínicas, es decir, pruebas con humanos.
Cabe señalar que para que un fármaco sea usado en terapias en algún
hospital o esté a la venta al público en alguna farmacia, es porque fue
sometido a un largo proceso; desde la concepción de la idea hasta
terminar las pruebas establecidas con humanos en las llamadas fases
clínicas; todo esto con un costo de varios cientos de millones de dólares
y que toma un tiempo de entre 15 y 20 años.
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Figura 4. Estructuras de los primeros compuestos de rutenio que entran a pruebas
clínicas, llamados NAMI-A y KP1019.
Y mientras tanto en México…
En la Universidad Nacional Autónoma de México, el grupo de trabajo del
Dr. Ronan Le Lagadec del Instituto de Química, en colaboración con otros
tres grupos, dos en Estrasburgo Francia y uno en Pittsburgh, Estados
Unidos,
investiga
la
actividad
anticancerígena
de
compuestos
ciclometalados de rutenio, constituidos principalmente por un ciclo de tres
átomos: carbono, metal y otro átomo que usualmente es nitrógeno, azufre
u
oxígeno.
Los
enlaces
metalnitrógeno
y
metalcarbono
forman
el
mencionado ciclo, siendo el enlace metal carbono o metalado como
también
se
le
conoce,
de
suma
importancia
para
modular
algunos
parámetros como la estabilidad y el potencial redox del compuesto, ver
figura 5a.
En el año 2012 los grupos de trabajo del Dr. Christian Gaiddon y del
Dr. Pfeffer de la Universidad de Estrasburgo publicaron un artículo sobre
una serie de compuestos ciclometalados de rutenio que tienen una buena
actividad anticancerígena, en algunos casos mejor que la del cis-platino y
además tienen una menor toxicidad para las células sanas. Algunos de los
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compuestos utilizados en este estudio se muestran en la figura 5. Estos
mismos compuestos han sido utilizados en biosensores por el grupo de
trabajo del Dr. Le Lagadec en el Instituto de Química de la UNAM (ver
“Alcoholímetro y glucómetro, biosensores para la vida” en Cienciorama), ya
que hacen más eficiente el proceso de acarreo de electrones desde una
enzima hasta el electrodo por medio de reacciones de óxido reducción.
Figura 5. Esquema de compuestos ciclometalados. a) Esquema de la unidad básica de un
fragmento ciclometalado. b) y c) Compuestos de rutenio utilizados como anticancerígenos.
Las dos diferentes aplicaciones de los compuestos de rutenio, por un lado
como anticancerígenos y por el otro como acarreador de electrones, lucen
diferentes, sin embargo, podrían estar relacionadas debido a que en el
organismo existen una gran cantidad de enzimas oxidorreductasas que
podrían afectarse con la presencia de los complejos de rutenio y dañar
particularmente
las
células
cancerígenas
que
proliferan
de
manera
descontrolada.
La interacción enzimas-complejos de rutenio podría ser la clave del
mecanismo de acción de los compuestos anticancerígenos. Por el momento
se
desconoce
dicho
mecanismo,
es
decir,
cómo
actúan
dentro
del
organismo para dañar las células cancerígenas preferencialmente. Este
punto es fundamental para avanzar en las investigaciones sobre su
actividad anticancerígena y poder crear nuevos compuestos con mejor
actividad y menores efectos dañinos. Por ejemplo se sabe que el cisY la lucha contra el cáncer sigue... / CIENCIORAMA 8
platino interactúa con las células impidiendo la replicación del ADN y
llevando a las células a la apoptosis o muerte celular programada (ver
“Una muerte que sienta bien”, en Cienciorama), lo cual es deseable en
células cancerígenas, pero no en células sanas. Sin embargo el cis-platino
actúa dañando el ADN de células cancerígenas y el de células sanas.
En el caso de los compuestos de rutenio se sabe que la interacción
con
el
ADN
no
está
relacionada
directamente
con
la
actividad
anticancerígena. Es por ello que se ha planteado que el mecanismo de
acción puede estar relacionado con algunas enzimas oxidorreductasas
dentro del organismo, según el trabajo desarrollado en biosensores por el
grupo mexicano. En el año 2013 el grupo de trabajo del Dr. Le Lagadec
publicó en colaboración con el Dr. Ryabov de la Universidad Carnegie
Mellon en Pittsburgh, EUA, un artículo en la revista Journal of Biological
Inorganic Chemistry, donde se reportó la interacción de los compuestos de
rutenio con algunas enzimas oxidorreductasas, lo cual mostró que existe
una activación de la reacción por los compuestos de rutenio en estado de
oxidación 3+ e inhibición de la reacción enzimática por algunos complejos
de rutenio en estado de oxidación 2+, indicando que efectivamente los
compuestos interactúan con enzimas oxidorreductasas y que podrían ser
responsables de la actividad anticancerígena.
El tema no está aún resuelto, la investigación sigue su paso y está
en constante construcción, no obstante se tiene la esperanza de que en
poco
tiempo
podría
haber
más
información
sobre
éstos
y
otros
compuestos de rutenio que se encuentran en etapas avanzadas de
pruebas clínicas, de tal manera que pronto se ofrezcan alternativas menos
agresivas en las terapias anticancerígenas.
La lucha contra el cáncer es constante y es una tarea de todos,
desde la investigación básica hasta la autoexploración, mejorando la
infraestructura y compartiendo la información, todo es útil en esta enorme
tarea.
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Referencias

Imagen
de
portada:
http://naturo-passion.com/temoignage-exceptionnel-medecin-
confronte-cancer/

Figura
1.
Imagen
tomada
de
http://cancerologiadequintatarooac.blogspot.fr/2012/08/los-tumores-malignoscomparados-con-los.html

Figura 2. Imagen tomada de http://c2patologia.blogdiario.com/tags/bases/
Divulgación

Manual de enfermería. Instituto Nacional del Cáncer. Ministerio de Salud. Argentina.
Especializadas

Vidimar, V.; Meng, X.; Klajner, M.; Licona, C.; Fetzer, L.; Harlepp, S.; Hébraud, P.;
Sidhoum, M.; Sirlin, C.; Loeffler, J.P.; Mellitzer, G.; Sava, G.; Pfeffer, M.; Gaiddon, C.
Biochem. Pharmacol. 2012, 84, 1428.

Saavedra, O.; Le Lagadec, R.; Ryabov, A. J.Biol. Inorg. Chem.2013, 18, 547-555.

Fetzer, L.; Boff, B.; Ali, M.; Xiangjun, M.; Collin, J.P.; Sirlin, C.; Gaiddon, C.; Pfeffer, M.
Dalton Trans. 2011, 40, 8869.
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