Según informó el CSIC, los resultados de este trabajo, publicado en la revista ‘Scientific Reports’, se basan en simulaciones computacionales de dinámica molecular, desentrañando “cómo funciona una de las estrategias más prometedoras contra este tipo de cáncer”, la cual “se basa en el uso de anticuerpos conjugados a fármacos (ADC, por sus siglas en inglés), que son capaces de dirigir los medicamentos de la quimioterapia directamente a las células tumorales”.

Los ADC son “terapias oncológicas que combinan la precisión de los anticuerpos con la potencia de fármacos capaces de destruir una célula”. En resumen, constituyen “un anticuerpo monoclonal unido a un medicamente de quimioterapia”.

Este anticuerpo “actúa como un buscador que se une a una proteína específica en las células cancerosas, permitiendo que el fármaco llegue directamente a ellas para destruirlas”.

Esta investigación se focaliza en “un proceso que hace que los ADC transporten el fármaco, no sólo a la célula diana directamente, sino también a las células tumorales vecinas, aumentando con ello la eficacia del tratamiento”.

No obstante, Juan F. Vega, investigador del CSIC en el Instituto de Estructura de la Materia (IEM), observó que “los mecanismos detrás de este proceso, llamado efecto ‘bystander’ o efecto espectador, no se conocen del todo”.

El CSIC explicó que los científicos implicados en la investigación han estudiado tres tipos de medicamentos empleados en ADC para tratar el cáncer de mama y han evaluado dos aspectos que influyen en su capacidad para transportar el fármaco a células tumorales próximas: su estado de ionización (su carga eléctrica) y la estructura del enlazador (el puente entre el anticuerpo y el fármaco).

En ese sentido, los principales resultados ponen de manifiesto que la carga eléctrica del fármaco resulta “determinante a la hora de atravesar la membrana celular del tumor”. Los investigadores apuntan que “los fármacos ionizados presentan barreras energéticas altas que dificultan su difusión” y añaden que “el diseño del enlazador es clave, ya que de sus características depende que el fármaco se libere hacia el medio extracelular para asegurar el efecto ‘bystander’”.

Las simulaciones llevadas a cabo “confirman que el proceso de la célula que más limita la eficacia del tratamiento es el denominado ‘flip-flop’”, que comporta “el movimiento de moléculas en la membrana desde la fase acuosa (el medio líquido donde se encuentran los orgánulos celulares) hacia el núcleo hidrofóbico de la bicapa lipídica (que separa el interior de la célula de su entorno) y viceversa)”, cuya aparición “supone una barrera al efecto ‘bystander’”.

Juan F. Vega subrayó que “nuestro estudio computacional ha logrado simular a nivel atómico cómo diferentes fármacos empleados en ADC atraviesan la membrana celular cancerosa mediante difusión pasiva, es decir, como la mayoría de los medicamentos” y señaló que “lo que hemos visto es que las propiedades fisicoquímicas del fármaco afectan a su capacidad de difusión celular y, por tanto, a su eficacia terapéutica”.

El descubrimiento de este trabajo “abre nuevas posibilidades para el uso de simulaciones moleculares en la predicción de la eficacia terapéutica, reduciendo la necesidad de ensayos experimentales costosos en fases iniciales de la enfermedad”.

Esta investigación ha contado con la participación del Institute of Oncology (IOB), del Hospital Beata María Ana de Madrid, del International Breast Cancer Center (IBCC) y de la Clínica Teknon de Barcelona.

Las simulaciones llevadas a cabo han contado con el apoyo del equipo del área de informática científica del CSIC en el uso del supercomputador Drago.