Visualizar la absorción de fármacos contra el cáncer en células vivas gracias a un nuevo método de análisis
Hasta ahora se ha dispuesto de pocas herramientas para estudiar con precisión cómo se distribuye cualquier fármaco o sustancia tóxica a base de metales dentro de las células vivas. Al respecto, un reciente método analítico podría mejorar el diseño de los tratamientos contra el cáncer, al permitir a los científicos rastrear el lugar exacto donde se acumula este tipo de medicamentos dentro de dichas células.
El lugar dentro de la célula donde se aloja el fármaco terapéutico es crucial. Un medicamento que llega al núcleo daña el cáncer al atacar el ADN, sin embargo, hasta ahora, no ha existido una forma fiable de medir esto en células vivas.
Conscientes de ello, Investigadores del King’s College de Londres y de la Universidad de Surrey (Reino Unido) han desarrollado un método, que detecta cantidades ínfimas de metal en el interior de células vivas individuales y sus compartimentos internos sin necesidad de matar las células previamente. “Logramos combinar, por primera vez, las etapas de muestreo celular y detección de metales en un único flujo de trabajo. Esta combinación es la que posibilita determinar no solo si un fármaco entra en una célula, sino también a dónde se dirige exactamente una vez dentro”, explicó Mónica Felipe-Sotelo, profesora titular de Radioquímica y Química Analítica y coautora del estudio por la Universidad de Surrey.
Como se expone en la publicación ‘Spectrochimica Acta Parte B’, el equipo de investigación generó este método, utilizando dos instalaciones especializadas: la instalación SEISMIC del King’s College de Londres y la ICP-MS de la Universidad de Surrey. Las instalaciones de espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente con ablación láser (LA-ICP-MS) de Surrey permitieron la detección y medición del talio presente mediante LA-ICP-MS, una técnica que utiliza un láser para vaporizar cantidades ínfimas de material antes de que un espectrómetro de masas identifique y cuantifique los metales. La combinación de muestreo capilar a nivel subcelular y LA-ICP-MS no se había realizado con anterioridad.
Asimismo, los investigadores usaron diminutas puntas capilares de vidrio (de diez micrómetros de ancho para células enteras y de tres micrómetros para estructuras subcelulares) para extraer células individuales vivas de cáncer de páncreas y material de su interior, incluyendo la central energética de las células, las mitocondrias, bajo un microscopio.
Por otra parte, utilizaron cloruro de talio como sustituto químicamente estable del talio-201, un isótopo radiactivo que se está investigando como posible tratamiento contra el cáncer. Se detectó talio con éxito en células cancerosas individuales y, por primera vez, en el interior de material enriquecido con mitocondrias extraído de esas células, en cantidades extremadamente bajas. “El talio-201 resulta prometedor como posible terapia contra el cáncer precisamente porque su radiación actúa a corta distancia, lo que significa que podría destruir las células tumorales sin dañar el tejido sano circundante. Sin embargo, esta precisión tiene su contrapartida: el fármaco debe llegar a la parte correcta de la célula para cumplir su función. Este método nos ofrece, por primera vez, una forma de determinarlo en células vivas, lo que supone un avance significativo hacia la aplicación práctica de este tipo de terapia”, expuso Claire Davison, investigadora postdoctoral asociada en King’s y coautora.
El potencial de esta investigación va mucho más allá del cáncer. Los metales desempeñan un papel importante en una amplia gama de enfermedades, desde enfermedades infecciosas hasta diabetes y afecciones hepáticas, y contamos con pocas herramientas para estudiar con precisión dónde se acumulan dentro de las células. “Esta metodología nos permite hacerlo con un alto grado de precisión y en condiciones mucho más cercanas a la realidad biológica. Esto abre un sinfín de interrogantes que antes no podíamos plantearnos”, indicó, por su parte, Dany Beste, profesor titular de Metabolismo Microbiano de la Universidad de Surrey y coautor del estudio.
Los investigadores consideran que la extracción de compartimentos celulares adicionales, incluido el núcleo, donde se produce el daño por radiación al ADN, como un paso clave a seguir. Mejorar los métodos para verificar la pureza del material subcelular extraído también es identificado como una prioridad para el desarrollo futuro
La técnica desarrollada, concluyen sus autores, “podría extenderse más allá de la investigación oncológica para estudiar cómo se distribuye cualquier fármaco o sustancia tóxica a base de metales dentro de las células vivas”. J.S.LL./ L.D.B. (SyM)
