Redacción
El químico Nicola D’Amelio, investigador de la Universidad de Picardie Jules Verne, trabaja en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) en una estrategia para tratar de evitar que el cáncer desarrolle resistencia al tratamiento. La investigación se basa en el empleo de péptidos interferentes y en la posibilidad de utilizar bacterias probióticas para producirlos.
El objetivo a largo plazo es modificar genéticamente bacterias utilizadas de forma segura como probióticos. Estas actuarían como pequeñas fábricas capaces de producir y liberar los péptidos directamente en el intestino. Una posible aplicación futura sería el cáncer de colon. La estrategia se encuentra todavía en una fase temprana de investigación.
El objetivo es que bacterias probióticas produzcan péptidos interferentes capaces de bloquear señales necesarias para la proliferación de las células tumorales
D’Amelio desarrolla este trabajo junto con Jorge Martínez Torrecuadrada, jefe de la Unidad de Producción de Proteínas del CNIO. Su estancia en el centro se enmarca en el programa Investigadores Visitantes Fundación Occident.
Péptidos que interrumpen la comunicación entre proteínas
La estrategia se basa en pequeñas proteínas denominadas péptidos interferentes, diseñadas en el laboratorio para interrumpir señales químicas necesarias para las células cancerígenas.
Las células tumorales necesitan interacciones entre proteínas para transmitir determinadas señales de proliferación. Los péptidos interferentes buscan ocupar el lugar en el que dos proteínas deberían unirse. De esta forma, bloquean físicamente esa interacción e interrumpen la transmisión de la señal.
Esta característica también podría resultar relevante frente a la aparición de resistencias. Muchos tumores adquieren alteraciones que les permiten escapar de determinados tratamientos. La hipótesis de D’Amelio plantea una dificultad adicional para la célula tumoral. Si modifica sus proteínas para evitar la unión del péptido, también puede alterar las interacciones que necesita para transmitir sus propias señales. «Por eso estos péptidos son una herramienta prometedora», señala D’Amelio.
La estrategia pretende utilizar las bacterias como pequeñas fábricas biológicas y reducir el coste de producir los péptidos en el laboratorio
Bacterias probióticas para producir los péptidos
Uno de los obstáculos para desarrollar estos péptidos interferentes es el coste relativamente elevado de producirlos en el laboratorio. La estrategia que investiga D’Amelio consiste en trasladar esa producción a bacterias utilizadas como probióticos.
Mediante modificación genética, estas bacterias podrían convertirse en fábricas biológicas de los péptidos. Además de producirlos de una forma potencialmente más económica, podrían liberarlos directamente en el intestino.
El planteamiento abre así la posibilidad futura de administrar probióticos que liberen un péptido destinado a interrumpir señales de proliferación tumoral. El cáncer de colon es uno de los ejemplos planteados por los investigadores debido a la localización intestinal de estas bacterias.
El desarrollo se realiza en colaboración con el CNIO y con Luis Bermúdez-Humarán, investigador del Instituto Micalis, en Jouy-en-Josas, cerca de París. D’Amelio advierte, sin embargo, de que todavía queda un largo recorrido antes de alcanzar una aplicación de este tipo. «Aún estamos lejos de eso», reconoce. Los experimentos realizados durante su estancia en el CNIO han ofrecido unos primeros resultados que el investigador considera prometedores.
Primeros experimentos en líneas celulares
Durante su estancia en el CNIO, D’Amelio ha analizado en distintas líneas celulares la funcionalidad de varios péptidos diseñados por él. Estos trabajos han permitido avanzar en el conocimiento de su mecanismo de acción.
Los experimentos han mostrado que los péptidos pueden penetrar en células cancerígenas y alcanzar proteínas diana relacionadas con la proliferación celular, según explica el investigador.
Tras las pruebas en líneas celulares, los investigadores deberán analizar los péptidos frente a más células tumorales antes de avanzar a estudios in vivo
El siguiente paso será estudiar su actividad frente a una variedad más amplia de células cancerígenas. También deberán comprobar que los péptidos mantienen su estabilidad y no se degradan antes de alcanzar su diana.
Solo después de superar estas pruebas preclínicas in vitro el equipo podrá plantear el avance hacia estudios in vivo. Por tanto, el concepto de administrar estos tratamientos mediante probióticos continúa siendo una posibilidad futura que requiere todavía distintas fases de investigación y validación.
La colaboración con Jorge Martínez Torrecuadrada resulta especialmente relevante para el proyecto por su experiencia en técnicas de clonación. Estas técnicas serán necesarias para conseguir modificar genéticamente las bacterias destinadas a producir los péptidos interferentes.