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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Nanocápsulas génicas contra el cáncer

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“Es posible que, en el futuro, el cáncer pueda ser tratado mediante comprimidos que lleven en su composición un cóctel de nano-cápsulas antitumorales.”

Hace algo más de tres años, con motivo del fallo de los premios Nobel concedidos en 2006, hablaba de la interferencia génica, por cuyo descubrimiento se había otorgado dicho premio en la categoría de Fisiología y Medicina a los investigadores estadounidenses Andrew Fire y Craig C. Mello.
Este descubrimiento de un proceso biológico fundamental en plantas y animales abría la puerta a aplicaciones biotecnológicas y biomédicas. Es una enorme alegría comprobar, unos años más tarde, cómo las promesas de un descubrimiento fundamental comienzan a hacerse realidad. De esto vamos a hablar hoy.
Interferencia génica
Recordemos en qué consiste la interferencia génica. Como sabemos, para que los genes funcionen es necesario que se produzca, a partir de la molécula de ADN, la llamada molécula de ARN. Esta molécula es una copia de la información contenida en el ADN y tiene la misión de actuar como mensajero para transmitirla hasta las proteínas, producidas por la maquinaria celular, y necesarias para que dicha maquinaria siga funcionando.
El correcto funcionamiento de la transmisión de la información desde los genes a las proteínas, es fundamental; por esta razón existen numerosos mecanismos para controlarlo. Uno de ellos, muy importante, actúa sobre la producción de ARN a partir de ADN, proceso que, puesto que transcribe la información de una molécula a la otra, se denomina transcripción. No todos los genes se transcriben a la vez en todas las células del organismo. De hecho, un fino control, en el que participan cientos de proteínas, asegura que cada gen se ponga en funcionamiento cuando es necesario y en el tipo de células indicado. Por ejemplo, el gen de la insulina solo se pone en marcha en las células beta del páncreas y cuando éstas detectan elevados niveles de glucosa en la sangre.
Pues bien, la interferencia génica es otro mecanismo de control que actúa sobre el ARN; es decir, una vez que un determinado gen ya se ha puesto en funcionamiento. Este mecanismo consiste en la eliminación controlada del ARN una vez producido. Para ello, actúan unas pequeñas moléculas de otro tipo de ARN, que se unen solo a un determinado ARN mensajero producido por un gen concreto. Estas pequeñas moléculas de ARN son producidas, a su vez, por otros genes, y se denominan ARN de interferencia. Al unirse a su ARN mensajero diana lo conducen a su destrucción, lo que impide la producción de la proteína.
Así pues, para muchos de los genes existe lo que podríamos llamar un anti-gen que se opone a su funcionamiento. Conocer esto nos permite ahora desarrollar una tecnología en la que se pueden utilizar los anti-genes para impedir el funcionamiento de los genes que deseemos. Esta tecnología se ha ido desarrollando en los últimos años, sobre todo en el ámbito de la investigación biomédica. Por ejemplo, los anti-genes han permitido reducir el funcionamiento de genes concretos para averiguar así qué sucede en una célula o en un animal de laboratorio cuando el gen falta.
Anti-genes anti-cáncer
Uno de los posibles usos de esta tecnología es el desarrollo de nuevas terapias contra el cáncer. Como es bien conocido, el cáncer es una enfermedad causada por el incorrecto funcionamiento de ciertos genes que afectan al crecimiento celular y lo aceleran. Este mal funcionamiento puede ser debido a mutaciones y también a amplificaciones de un determinado gen, es decir, a la producción de copias del mismo en exceso que aumentan la producción de su ARN.
La interferencia génica contra estos genes podría anular su funcionamiento en células cancerosas, funcionamiento que es necesario precisamente para que estas células continúen siendo cancerosas. De esta manera, mediante la interferencia génica se podría evitar el crecimiento tumoral y curar el cáncer.
Estamos lejos aún de conseguir este objetivo, pero un primer paso ha sido dado con éxito por investigadores de varios centros de investigación estadounidenses, que han publicado sus resultados la semana pasada en la revista Nature.
El principal problema con el que se enfrenta este posible tratamiento anticanceroso es cómo conseguir que un determinado antigén penetre en las células. Todas las células poseen una membrana grasa que es difícil de atravesar por sustancias no grasas. Es el caso de las moléculas de ARN de interferencia, que no son grasas y que, por ello, no pueden penetrar en el interior de las células.
Para evitar este obstáculo los investigadores han hecho uso de la nanotecnología y han elaborado una nanocápsula que encierra a la molécula del ARN del anti-gen dentro de otras moléculas capaces de unirse a las células y de penetrar en su interior, donde liberan a la molécula de ARN. Es una maravilla de la nano-bio-ingeniería.
Los investigadores han comenzado a estudiar los efectos de estas nanocápsulas en 15 pacientes de melanoma. Los datos obtenidos indican que las nanocápsulas funcionan y son capaces de penetrar en las células cancerosas. Además, en el caso de algunos pacientes, aunque no de todos, el anti-gen ha sido capaz de disminuir el funcionamiento de un gen necesario para el crecimiento tumoral.
Es un primer paso, como decía, pero muy prometedor. Serán necesarios más estudios para demostrar la eficacia y seguridad de este tipo de tratamiento. No obstante, es posible que en el futuro el cáncer pueda ser tratado mediante comprimidos que lleven en su composición un cóctel de nano-cápsulas anti-génicas antitumorales. Es, sin duda, un sueño que solo la investigación científica, posibilitada por el duro estudio y preparación de los científicos, podrá hacer realidad.

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