Reconstrucció 3D de volums de cèl·lules senceres per tomografia de cèl·lules tractades amb cisplatí i tricina. Imatges obtingudes en la línia de llum MISTRAL de l’ALBA. A la dreta, els colors mostren els límits superficials que identifiquen diferents orgànuls en la cèl·lula tractada amb cisplatí-tricina: mitocòndries (groc), el nucli (blau), endosomes i / o lisosomes (porpra).
Cerdanyola del Vallès, 22 de juny de 2020 El carcinoma de cèl·lules escamoses és el segon tipus de càncer de pell més comú. El causa el creixement anormal de cèl·lules escamoses en l'epidermis i representa el 20-25% de tots els càncers de pell a Espanya. Ara, un equip de recerca de l'Institut d’Investigació i Innovació Parc Taulí (I3PT) i del Sincrotró ALBA ha demostrat que l'ús de tricina com adjuvant de la quimioteràpia tòpica basada en cisplatí pot augmentar l'apoptosi de les cèl·lules canceroses. Els resultats publicats a PLOS ONE apunten a un nou enfocament terapèutic que també reduiria els efectes adversos del cisplatí.
En individus sans, les cèl·lules escamoses – cèl·lules planes també conegudes com a queratinòcits – es desprenen contínuament per donar pas a noves cèl·lules. No obstant això, l'exposició acumulativa a la radiació ultraviolada pot produir danys en l'ADN i provocar comportaments anòmals. La majoria de les vegades, les lesions sorgeixen en àrees del cos exposades al sol, com la cara i les mans de la gent gran, tot i que també és un càncer comú en persones que usen salons de bronzejat. I encara que aquest càncer sol ser curable, especialment si es detecta aviat, les lesions no tractades poden créixer i envair altres capes de la pell i fins i tot altres parts del cos. Quan això passa, pot esdevenir un càncer mortal.
Taulí i ALBA, una col·laboració fructífera contra el càncer
La història d'aquesta recerca és la d'una col·laboració entre dues institucions de recerca properes: l'Hospital Parc Taulí, que atén una població d'unes 400.000 persones a l'àrea de Barcelona, i el seu Institut d’Investigació i Innovació, l'I3PT, amb el Sincrotró ALBA, una important infraestructura de recerca a Europa. "La col·laboració entre centres de recerca com el Taulí i l’ALBA és una peça clau en l'avanç de la recerca biomèdica a través de l'ús de tècniques de llum de sincrotró", comenta Manel Sabés, investigador vinculat tant amb l’ALBA com amb l’I3PT.
Els experiments es van realitzar fa un parell d’anys quan la primera autora de l’estudi i actual investigadora principal del grup de neurooncologia de l'I3PT, Sílvia Gil, realitzava una estada postdoctoral de 6 mesos a l’ALBA treballant conjuntament amb Christina Kamma-Lorger i Eduardo Solano, així com amb els científics de la línia de llum MISTRAL Javier Conesa i Ana J. Pérez.
MISTRAL és una línia de llum del Sincrotró ALBA dedicada a la microscòpia de transmissió amb raigs X que permet una vista 3D de les cèl·lules en el seu estat natural. Gràcies a aquesta tècnica d'avantguarda, que només està disponible en tres altres instal·lacions de llum de sincrotró a tot el món, els investigadors biomèdics poden realitzar un tomograma d'una cèl·lula amb una resolució un milió de vegades millor que una tomografia computada convencional.
Els resultats d'aquestes imatges en 3D han mostrat canvis en l'estructura cel·lular que condueixen a la mort cel·lular o apoptosi. També han analitzat la penetració del tractament a través de les membranes cel·lulars, que només pot observar-se a les escales nanomètriques que proporciona MISTRAL.
Tractaments tòpics menys tòxics
Els medicaments tòpics s'usen per tumors superficials, així com per afeccions precanceroses, i també poden proporcionar un tractament eficaç per als càncers invasius locals quan la cirurgia no és factible.
Durant molt de temps, el 5-fluorouracil ha estat un tractament tòpic estàndard per al carcinoma de cèl·lules escamoses cutani. Aquest medicament impedeix la reproducció de la cèl·lula i la síntesi de certes proteïnes, i així causa l'apoptosi primerenca de les cèl·lules afectades. Tanmateix, un tractament efectiu requereix concentracions bastant altes i una durada de 2 a 12 setmanes, cosa que indueix importants efectes secundaris.
Això ha motivat la cerca de fàrmacs més segurs, com la quimioteràpia basada en el cisplatí, que produeix una taxa apoptòtica més alta amb concentracions més baixes i períodes de tractament més curts. Tanmateix, també causa efectes adversos significatius com nàusees, trastorns auditius i renals o astènia.
Ara, "hem vist que l'ús de la tricina com adjuvant pot augmentar l'efectivitat del tractament i disminuir-ne la toxicitat. A més, aquest seria un tractament assequible que combina dos fàrmacs comercials ja existents", explica Sílvia Gil, investigadora principal.
La tricina, un fort potenciador del cisplatí
En aquest estudi, els investigadors han avaluat in vitro, en cèl·lules humanes de carcinoma cutani escamós, els efectes de diversos tractaments usant petites concentracions de cisplatí sol, així com cisplatí combinat amb dos adjuvants diferents: nanopartícules d'or i tricina.
Quan les nanopartícules d'or es van combinar amb cisplatí, es va observar una disminució de la població de cèl·lules vives similar al cisplatí administrat sol, però amb un dany cel·lular lleugerament més gran. Per tant, aquests resultats descarten les nanopartícules d'or com un adjuvant avantatjós per a la quimioteràpia cutània amb cisplatí en aquestes condicions experimentals.
Per contra, afegir tricina a la concentració de cisplatí més petita va conduir a una disminució significativa de la població cel·lular i al mateix temps va augmentar la taxa de mort cel·lular per apoptosi. Així doncs, aquesta combinació millora l'efectivitat del tractament alhora que minimitza el dany cel·lular i els efectes adversos relacionats.
"Els resultats demostren que es poden fer servir concentracions molt baixes de cisplatí en tractaments de quimioteràpia de carcinomes de cèl·lules escamoses, i que l'ús de tricina com adjuvant pot fins i tot augmentar els efectes d'una dosi de cisplatí quatre vegades més gran", explica Christina Kamma- Lorger, experta en càncer de pell a l’ALBA i una dels científics d'aquest projecte.
La imatge de dalt mostra el percentatge de cèl·lules vives després del tractament. La disminució més gran es va observar amb l'ús de tricina com a adjuvant, mentre que les partícules d'or només produeixen una petita millora respecte al cisplatí lliure. Els resultats s'expressen com a percentatges mitjans (± desviacions estàndard).
Referències:
Multiparametric Analysis of the Effectiveness of Cisplatin on Cutaneous Squamous Carcinoma Cells Using Two Different Types of Adjuvants. S.Gil, E. Solano, F, Martínez-Trucharte, J. Martínez-Esaín, A. J Pérez-Berná, J.J. Conesa, C.Kamma-Lorger, M.Alsina, M. Sabés. PLoS One 2020; 15(3). DOI: 10.1371/journal.pone.0230022
A comparative study of the effectiveness of cisplatin and 5-fluorouracil on cutaneous squamous human carcinoma cell line: Potential chemotherapy alternative to surgery. S. Gil, M. Yébenes, J. Luelmo, M. Alsina, M. Sabés. Dermatol Ther. 2016; 29: 341–344. DOI: 10.1111/dth.12373.
