Interruptor genético a escala nano permitiría encontrar y tratar el cáncer

Parte de un estudio que emplea ratones de laboratorio ha mostrado que un juego de instrucciones genéticas encapsulado en una nanopartícula puede utilizarse como "interruptor de encendido” para acelerar la actividad de un gen y así detectar y tratar el cáncer.

El interruptor, denominado promotor, es un juego de caracteres químicos que interactúa con el ADN para iniciar la actividad del gen. En este caso, científicos de la Universidad Johns Hopkins (Baltimore, MD, EUA) y de la Universidad Virginia Commonwealth (VCU; Richmond, EUA) usaron un promotor denominado PEG-Prom (promotor del gen-3 elevado por progresión), el cual se activa sólo en el interior de células cancerosas y no de las normales y el cual fue clonado por Paul Fisher, PhD, investigador de la VCU.

"Con los actuales dispositivos para imágenes como La TC (tomografía computarizada) y la TEP (tomografía con emisión de positrones), podemos saber si algo está mal en un paciente, pero aún no tenemos herramientas para diferenciar categóricamente un cáncer de una inflamación o de una infección”, dijo Martin Pomper, MD, PhD, profesor de radiología en Johns Hopkins. "Generalmente, luego de administrar ciertos tratamientos para el cáncer a un paciente, se requiere al menos un mes para que podamos medir con las actuales herramientas de imágenes su respuesta a la terapia”.

Para diferenciar las células cancerosas de las normales, los científicos de Johns Hopkins conectaron PEG-Prom a un gen que produce luciferasa de luciérnaga y a un gen denominado HSV1tk, el cual inicia una reacción química con marcas radioactivas intracelulares detectables con dispositivos de imágenes. Una vez dentro de la célula cancerosa, el interruptor de PEG-Prom se enciende y activa el gen de luciferasa o el HSV1tk. Luego, los científicos empacaron el complejo PEG-Prom/gen en pequeñas esferas – aproximadamente 50.000 veces más pequeñas que la cabeza de un alfiler – que inyectaron por vía intravenosa a ratones con cáncer metastásico de seno o con melanoma.

Los hallazgos del estudio, publicados en la edición en línea, de la revista Nature Medicine del 12 de diciembre de 2010 mostraron una diferencia de 30 veces en la identificación de células cancerosas con luciferasa frente a las normales que no contenían dicha sustancia. Hallazgos similares se vieron con células cancerosas que contenían marcadores radioactivos versus células normales sin marcación.

El Dr. Pomper reportó que la técnica podría aparentemente utilizarse para cualquier cáncer y que el gen HSV1tk y las nanopartículas empleados en el estudio habían sido evaluados antes en otros estudios clínicos no relacionados. La técnica podría emplearse para diseñar no sólo herramientas para diagnóstico y para seguimiento, sino también para el tratamiento, dirigiéndolas al corazón de las células cancerosas. Una aproximación que propuso es utilizar isótopos para volver radioactivas las células cancerosas desde su interior, en lugar de administrar la radiación externamente al paciente.

No obstante, según el Dr. Pomper, una técnica así estaría restringida a la identificación de tumores de 2 mm o más, pues los actuales sistemas para imágenes no pueden detectar tamaños menores. También apuntó que ciertas dosis de nanopartículas pueden ser tóxicas, por lo cual su equipo está realizando pruebas para encontrar la mejor nanopartícula.

Enlaces relacionados:

Johns Hopkins University
Virginia Commonwealth University