Un estudio del CSIC propone un enfoque teórico para mejorar el tratamiento del cáncer de mama HER2+, utilizando anticuerpos conjugados a fármacos que aumentan la eficacia terapéutica.
Un reciente estudio realizado por científicos del Instituto de Estructura de la Materia del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IEM-CSIC) ha abierto una nueva vía para mejorar el tratamiento y reducir el riesgo de recaída en pacientes con cáncer de mama HER2+, uno de los tipos más agresivos. Este trabajo, que se fundamenta en simulaciones computacionales de dinámica molecular, revela cómo optimizar una estrategia prometedora que utiliza anticuerpos conjugados a fármacos (ACD), capaces de dirigir los medicamentos directamente hacia las células tumorales.
Los ACD representan una innovadora forma de terapia oncológica que combina la precisión de los anticuerpos con la potencia destructiva de ciertos fármacos. En términos simples, un ACD consiste en un anticuerpo monoclonal unido a un medicamento quimioterapéutico. El anticuerpo actúa como un guía, uniéndose a proteínas específicas en las células cancerosas y permitiendo que el fármaco las ataque directamente.
La investigación, publicada en la revista Scientific Reports, se centra en un proceso crucial que permite a los ACD no solo transportar el fármaco a la célula diana, sino también a las células tumorales cercanas, lo que incrementa la eficacia del tratamiento. Según Juan F. Vega, investigador del CSIC y coautor del estudio, “los mecanismos detrás de este proceso, conocido como efecto bystander o efecto espectador, aún no están completamente comprendidos”.
En su análisis, los científicos han evaluado tres tipos diferentes de medicamentos utilizados en ACD para tratar el cáncer de mama y han considerado dos factores clave que influyen en su capacidad para transportar el fármaco: el estado de ionización (carga eléctrica) y la estructura del enlace entre el anticuerpo y el fármaco.
Los resultados obtenidos indican que la carga eléctrica del fármaco es fundamental para atravesar la membrana celular del tumor. “Los fármacos ionizados enfrentan barreras energéticas elevadas que dificultan su difusión”, afirman los investigadores. Además, el diseño del enlace es determinante; sus características influyen en la liberación del fármaco al medio extracelular, asegurando así el efecto bystander.
Las simulaciones realizadas también confirman que uno de los principales obstáculos para la eficacia del tratamiento es el fenómeno conocido como flip-flop, donde las moléculas se mueven entre la fase acuosa dentro de la célula y el núcleo hidrofóbico de la bicapa lipídica que rodea a la célula. Este movimiento representa una barrera significativa para lograr el efecto deseado.
El estudio computacional ha logrado simular a nivel atómico cómo diferentes fármacos empleados en ACD atraviesan las membranas celulares cancerosas mediante difusión pasiva. “Hemos observado que las propiedades físicoquímicas del fármaco impactan su capacidad de difusión celular y, por ende, su efectividad terapéutica”, subraya Vega.
Esta novedosa aproximación 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. El estudio abre nuevas posibilidades para utilizar simulaciones moleculares en predecir la eficacia terapéutica, lo cual podría disminuir significativamente la necesidad de costosos ensayos experimentales durante las primeras fases de investigación.
A lo largo del trabajo han colaborado investigadores del Institute of Oncology (IOB) y del Hospital Beata María Ana en 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 equipo informático científico del CSIC (AIC-SGAI-CSIC) utilizando el supercomputador DRAGO.