Reconstrucción 3D de volúmenes de células enteras por tomografía de células tratadas con cisplatino y tricina. Imágenes obtenidas en la línea de luz MISTRAL de ALBA. A la derecha, los colores muestran los límites superficiales que identifican diferentes orgánulos en la célula tratada con cisPt-tricina: mitocondrias (amarillo), el núcleo (azul), endosomas y / o lisosomas (púrpura).
Cerdanyola del Vallès, 22 de junio de 2020 El carcinoma de células escamosas es el segundo tipo de cáncer de piel más común. Lo causa el crecimiento anormal de células escamosas en la epidermis y representa el 20-25% de todos los cánceres de piel en España. Ahora, un equipo del Instituto de Investigación e Innovación Parc Taulí (I3PT) en Sabadell y del Sincrotrón ALBA ha demostrado que el uso de tricina como adyuvante de la quimioterapia tópica basada en cisplatino puede aumentar la apoptosis de las células cancerosas. Los resultados publicados en PLOS ONE apuntan a un nuevo enfoque terapéutico que también reduciría los efectos adversos del cisplatino.
En individuos sanos, las células escamosas – células planas también conocidas como queratinocitos – se desprenden continuamente para dar paso a nuevas células. Sin embargo, la exposición acumulativa a la radiación ultravioleta puede producir daños en el ADN y provocar comportamientos anómalos. La mayoría de las veces, las lesiones surgen en áreas del cuerpo expuestas al sol, como la cara y las manos de las personas mayores, aunque también es un cáncer común en personas que usan salones de bronceado. Y aunque este cáncer suele ser curable, especialmente si se detecta temprano, las lesiones no tratadas pueden crecer e invadir otras capas de la piel e incluso otras partes del cuerpo. Si esto sucede, puede convertirse en un cáncer mortal.
Taulí y ALBA, una colaboración fructífera contra el cáncer
La historia de este trabajo es la de una colaboración entre dos instituciones de investigación cercanas: el Hospital Parc Taulí, que atiende a una población de unas 400.000 personas en el área de Barcelona, y su instituto de investigación, el I3PT, con el Sincrotrón ALBA, una importante infraestructura de investigación en Europa. "La colaboración entre centros de investigación como el Taulí y ALBA es una pieza clave en el avance de la investigación biomédica a través del uso de técnicas de luz de sincrotrón", comenta Manel Sabés, investigador vinculado tanto con ALBA como con el I3PT.
Los experimentos se realizaron hace un par de años cuando la primera autora del estudio y actual investigadora principal del grupo de neurooncología del I3PT, Sílvia Gil, realizaba una estancia posdoctoral de 6 meses en ALBA trabajando conjuntamente con Christina Kamma-Lorger y Eduardo Solano, así como con los científicos de la línea de luz MISTRAL Javier Conesa y Ana J. Pérez.
MISTRAL es una línea de luz del Sincrotrón ALBA dedicada a la microscopía de transmisión con rayos X que permite una vista 3D de las células en su estado natural. Gracias a esta técnica de vanguardia, que solo está disponible en otras tres instalaciones de luz de sincrotrón en todo el mundo, los investigadores biomédicos pueden realizar un tomograma de una célula con una resolución un millón de veces mejor que una tomografía computarizada convencional.
Los resultados de estas imágenes en 3D han mostrado cambios en la estructura celular que conducen a la muerte celular o apoptosis. También han analizado la penetración del tratamiento a través de las membranas celulares, que solo puede observarse a las escalas nanométricas que proporciona MISTRAL.
Tratamientos tópicos menos tóxicos
Los medicamentos tópicos se usan para tumores superficiales, así como para afecciones precancerosas, y también pueden proporcionar un tratamiento eficaz para los cánceres invasivos locales cuando la cirugía no es factible.
Durante mucho tiempo, el 5-fluorouracilo ha sido un tratamiento tópico estándar para el carcinoma de células escamosas cutáneo. Este medicamento impide la reproducción de la célula y la síntesis de ciertas proteínas, causando así la apoptosis temprana de las células afectadas. Sin embargo, un tratamiento efectivo requiere concentraciones bastante altas y una duración de 2 a 12 semanas, cosa que induce importantes efectos secundarios.
Esto ha motivado la búsqueda de fármacos más seguros, como la quimioterapia basada en cisplatino, que produce una tasa apoptótica más alta con concentraciones más bajas y períodos de tratamiento más cortos. Sin embrago, también causa efectos adversos significativos como náuseas, trastornos auditivos y renales o astenia.
Ahora, “hemos visto que el uso de la tricina como adyuvante puede aumentar la efectividad del tratamiento y disminuir la toxicidad. Además, este sería un tratamiento asequible que combina dos fármacos comerciales ya existentes", explica Sílvia Gil, investigadora principal.
La tricina, un fuerte potenciador del cisplatino
En este estudio, los investigadores han evaluado in vitro, en células humanas de carcinoma cutáneo escamoso, los efectos de varios tratamientos usando pequeñas concentraciones de cisplatino solo, así como también cisplatino combinado con dos adyuvantes diferentes: nanopartículas de oro y tricina.
Cuando las nanopartículas de oro se combinaron con cisplatino, se observó una disminución de la población de células vivas similar al cisplatino administrado solo, pero causando un daño celular ligeramente mayor. Por lo tanto, estos resultados descartan las nanopartículas de oro como un adyuvante ventajoso para la quimioterapia cutánea con cisplatino en estas condiciones experimentales.
Por el contrario, agregar tricina a la concentración de cisplatino más pequeña condujo a una disminución significativa de la población celular y al mismo tiempo aumentó la tasa de muerte celular por apoptosis. Así pues, esta combinación mejora la efectividad del tratamiento a la vez que minimiza el daño celular y los efectos adversos relacionados.
"Los resultados demuestran que se pueden usar concentraciones muy bajas de cisplatino en tratamientos de quimioterapia de carcinomas de células escamosas, y que el uso de tricina como adyuvante puede incluso aumentar los efectos de una dosis de cisplatino cuatro veces mayor", explica Christina Kamma-Lorger, experta en cáncer de piel en ALBA y una de las científicas de este proyecto.
La imagen de arriba muestra el porcentaje de células vivas después del tratamiento. La mayor disminución se observó con el uso de tricina como adyuvante, mientras que las partículas de oro solo producen una pequeña mejora con respecto al cisplatino libre. Los resultados se expresan como porcentajes medios (± desviaciones estándar).
Referencias:
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.
