El Centro de Química Médica (CQM) del Instituto de Ciencias e Innovación en Medicina (ICIM) de la Universidad del Desarrollo (UDD), publicó recientemente en un artículo en la Revista Biomedicines prometedores resultados sobre su línea de investigación centrada en el diseño sustentable de nuevos compuestos menos invasivos y con potencial uso farmacológico contra el cáncer.

Liderado por el Dr. Cristián Suárez, el trabajo se enmarca en un proyecto de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID) adjudicado por el investigador UDD, quien usó como materia prima un recurso natural muy común en nuestro país: el plátano oriental, árbol de uso ornamental, presente en calles y parques. 

“Uno de los procesos naturales de este árbol es el recambio de su corteza, que cae al suelo en forma de láminas. En lugar de desechar este material, éste se recoleta manualmente para, posteriormente, extraer el ácido betulínico, un compuesto cuyas propiedades anticancerígenas ya han sido reportadas en previos estudios”, explica el Dr. Suárez.

Este riguroso y detallado procedimiento es realizado en el CQM del ICIM-UDD. Los investigadores recolectan la corteza, la limpian y secan a temperatura ambiente. Luego, se muele para facilitar la extracción del ácido betulínico mediante técnicas de laboratorio específicas que permiten separar este compuesto del material vegetal.

“Así, el compuesto se convierte en una plataforma que puede ser modificada con el objetivo de mejorar su eficacia y dirigirlo con mayor precisión hacia las células cancerígenas”, detalla el investigador UDD.

¿En qué consiste esta estrategia?

El Dr. Cristian Suárez señala que esta investigación no consistió sólo en aislar el ácido betulínico y utilizarlo tal y como se encuentra. “Nuestro enfoque buscaba también el diseño de una versión más eficaz y dirigida de este compuesto, para lo cual usamos una estrategia que se llama direccionamiento mitocondrial”, añade.

¿Cómo funciona? El investigador explica que dentro de cada célula existen muchas estructuras; una de las más importantes es la mitocondria, cuya función principal es producir energía, pero también participa en la activación de la apoptosis, un proceso regulado que permite eliminar de forma controlada a las células dañadas en el organismo.

“Las células cancerígenas suelen tener mitocondrias alteradas, que presentan una mayor diferencia de carga eléctrica en comparación con las de células normales. Esta diferencia hace que el interior de las mitocondrias tumorales sea más negativo, lo que permite diseñar compuestos con carga positiva que se dirijan con mayor precisión a las células tumorales y las ataquen específicamente, sin afectar o dañar tanto a las células sanas”, explica.

Para lograr esto, los científicos incorporaron al ácido betulínico un fragmento con carga positiva llamado catión trifenilfosfonio, que actúa como una especie de “vehículo químico” que direcciona el compuesto modificado a las mitocondrias de las células cancerosas, aprovechando su mayor carga negativa para lograr una mayor selectividad y, en consecuencia, causar menos daño en el resto del organismo.

Finalmente, los investigadores probaron estos compuestos en diferentes tipos de células cancerígenas. Los resultados fueron positivos, pues los nuevos compuestos mostraron importante actividad contra las células cancerígenas y demostraron que el compuesto más activo causa apoptosis, es decir, una muerte celular programada y controlada, que evita inflamaciones y efectos secundarios graves usualmente asociados a los tratamientos contra el cáncer. A su vez, el equipo utilizó modelos computacionales para realizar simulaciones y predecir cómo podrían comportarse estos compuestos dentro de un organismo vivo.

A partir de los resultados publicados, la investigación se orienta a explorar nuevas formas de modificar el ácido betulínico y a evaluar distintos tipos de “vehículos químicos”, siempre con el objetivo de mejorar la precisión, la potencia y la seguridad del tratamiento.

Ciencia sustentable, con impacto local y global

El Dr. Suárez señala que este proyecto no sólo es relevante para avanzar en el desarrollo de nuevos fármacos contra el cáncer, “sino que, a diferencia de otros estudios, donde el compuesto es adquirido de forma comercial, nosotros estamos apostando por una ciencia local, sustentable y autónoma, utilizando materia prima natural recolectada directamente en nuestras ciudades”.

Cabe señalar que el desarrollo del proyecto ha sido posible gracias a un trabajo interdisciplinario en el que participan especialistas de diversas áreas. En este contexto, en la etapa biológica colaboró la Dra. Mabel Catalán, de la Facultad de Medicina de la U. de Chile; el Dr. Jorge Soto, profesor de la Universidad Andrés Bello, quien aportó en el análisis computacional; y el Dr. Bruce Cassels, profesor de la Facultad de Ciencias de la U. de Chile, quien ha contribuido de forma significativa en el diseño, análisis y discusión de los resultados.

En tanto, la Dra. Paola Campodónico, directora del CQM e investigadora patrocinante de este Fondecyt Postdoctoral, señala que este trabajo, que es parte de una línea de investigación de años, demuestra que es posible hacer ciencia de alto nivel e impacto con recursos locales y una visión sustentable.

“Con este proyecto, se ha reutilizado un recurso natural descartado como basura hacia la preparación de nuevas moléculas orientadas a una enfermedad tan compleja como el cáncer. Es un claro ejemplo de cómo la innovación y la ciencia con sentido pueden impactar positivamente y aportar con soluciones concretas a los problemas de salud global”, finaliza. 

Para leer el paper completo publicado en la revista Biomedicines, ingresar aquí