El equipo liderado por Aitziber L. Cortajarena ha logrado reducir la fibrosis hepática y el carcinoma hepatocelular en ratones.
Este estudio CIC biomaGUNE allana el camino para el desarrollo de agentes terapéuticos y de diagnóstico basados ​​en proteínas modificadas genéticamente.

El grupo de investigación liderado por el profesor de investigación Ikerbasque Aitziber L. Cortajarena, del CIC biomaGUNE , ha desarrollado un innovador tratamiento antifibrótico y antitumoral mediante la unión de una proteína sintética a nanocúmulos de oro (pequeños agregados de aproximadamente 6 átomos de oro). El estudio, realizado en colaboración con el grupo liderado por la Dra. Ana Beloqui en la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica), ha demostrado que esta formulación híbrida presenta una fuerte especificidad hepática y mínimos efectos secundarios en ratones.

Las enfermedades hepáticas pueden progresar desde una inflamación reversible hasta afecciones crónicas, como la fibrosis hepática y el cáncer de hígado. La fibrosis se caracteriza por la acumulación progresiva de tejido cicatricial en las etapas iniciales, lo que finalmente conduce al desarrollo de tumores e insuficiencia hepática en etapas avanzadas. Según la OMS, en 2020 se registraron 830 000 muertes por carcinoma hepatocelular en todo el mundo. Además, se estima que alrededor del 3,3 % de la población mundial padece fibrosis hepática avanzada. 

En los últimos años, se han realizado importantes esfuerzos para desarrollar estrategias terapéuticas dirigidas a bloquear la función de la proteína Hsp90, debido a su papel fundamental en la fibrosis y la progresión del cáncer. Las moléculas de proteínas sintéticas han surgido como una alternativa atractiva, ya que pueden diseñarse racionalmente para reconocer dianas específicas y su actividad terapéutica puede optimizarse.

En este sentido, el material híbrido desarrollado por el grupo de Nanotecnología Biomolecular de CIC biomaGUNE , en colaboración con el grupo de Administración Avanzada de Fármacos y Biomateriales del Instituto de Investigación Farmacológica de Lovaina, está diseñado para unirse a la proteína Hsp90, de forma similar a como una llave encaja en una cerradura: «De esta manera, se bloquean los procesos que desencadenan la enfermedad, ya que se encuentran cantidades excesivas de esta proteína en hígados enfermos», explicó el Dr. Cortajarena, director científico de CIC biomaGUNE. «Los resultados del estudio demuestran que el compuesto desarrollado es una terapia prometedora y de vanguardia que genera una baja respuesta inmunitaria y ofrece un alto potencial terapéutico». 

En el caso de la fibrosis hepática, el tratamiento desarrollado reduce el daño hepático. El equipo pudo verificar una menor presencia de moléculas que desencadenan la enfermedad, así como una reducción en la acumulación de fibras de colágeno. En otras palabras, frena el mecanismo que causa la cicatrización al tiempo que elimina el tejido ya dañado.

En el caso del cáncer de hígado, los resultados son igualmente prometedores: el bloqueo de la proteína Hsp90 reduce las proteínas que permiten que las células cancerosas se dividan sin control. Gracias a este mecanismo biológico de “freno”, el equipo de investigación logró reducir significativamente tanto el número como el tamaño de los tumores, un avance que pudieron confirmar mediante diversas técnicas de imagen y análisis molecular.

Para terapia, seguimiento y diagnóstico

Mientras tanto, la presencia del nanoclúster de oro permitió “detectar la distribución del fármaco en el ratón, lo que posibilitó investigar los órganos en los que se había acumulado; esta es información clave para comprender su comportamiento en el organismo y, por lo tanto, para desarrollar fármacos eficaces”, afirmó Gabriela Guedes, una de las investigadoras que participó en el estudio.

“Es importante destacar que la versatilidad de estas proteínas modificadas genéticamente abre la posibilidad de adaptar el componente metálico a la modalidad de imagen deseada”, afirmó Cortajarena. La estructura proteica puede diseñarse para que, además del oro, se una de forma estable a otros metales, como el gadolinio o el hierro, lo que permite monitorizar el sistema terapéutico mediante diversas técnicas de imagen y diagnóstico. Por ejemplo, “la unión de nanoestructuras a base de hierro a la proteína modificada permitiría monitorizar el tratamiento en tiempo real mediante resonancia magnética sin necesidad de administrar un agente de contraste adicional”, añadió el catedrático de investigación Ikerbasque.

Los investigadores concluyeron que este estudio aporta evidencia no solo del potencial de la proteína modificada como agente antifibrótico y antitumoral, sino también de su versatilidad para desarrollarla como agente teranóstico; es decir, uno que cumple funciones tanto terapéuticas como diagnósticas. Estos resultados abren un sinfín de oportunidades para mejorar el tratamiento y los resultados de los pacientes: «Nuestros hallazgos ofrecen nuevas posibilidades para desarrollar terapias basadas en proteínas de este tipo».

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