Que es la Foto-farmacología

   Una nova tècnica de foto-farmacologia que utilitza la llum per activar els medicaments de quimioteràpia en cèl·lules específiques es presenta com una forma prometedora de millorar l'eficàcia de les teràpies contra el càncer, alhora que prevé efectes secundaris greus, segons un estudi publicat el 9 de juliol a la revista Cell.

   L'enfocament denominat foto-farmacologia podria ser utilitzat per a tractar una àmplia gamma de tumors amb una precisió sense precedents simplement fent que els fàrmacs existents contra el càncer siguin sensible a la llum - un enfocament que requereix menys temps i esforç en comparació amb els programes de investigació i demostració de fàrmacs tradicionals.


"Esperem que els nostres compostos siguin utilitzades algun dia en medicina per donar un cop mortal a molts tipus de tumors de càncer localitzats, sense produir efectes secundaris, el que milloraria els estàndards de cures i també proporcionaria opcions de quimioteràpia per als tumors que actualment són intractables ".

Alguns dels fàrmacs quimioterapèutics més reeixits i àmpliament utilitzats són els inhibidors que interfereixen amb la funció dels microtúbuls - components de l'esquelet de la cèl·lula que juguen un paper clau en la proliferació, la migració, i la supervivència cel·lular. Però com que aquests medicaments no es dirigeixen específicament a les cèl·lules canceroses, sinó que també interfereixen amb la funció de les cèl·lules normals causen efectes secundaris greus, com a dany al cor i els nervis. Com a resultat, els inhibidors de microtúbuls es limiten sovint a dosis relativament baixes que no proporcionen el millor benefici terapèutic.

Activar i desactivar el medicament mitjançant llum

Per superar aquest repte, Thorn-Seshold i els seus col·laboradors van desenvolupar un mètode per controlar òpticament els fàrmacs inhibidors de microtúbuls actualment en assaigs clínics, amb alta precisió espacial. L'estratègia implica la identificació d'un element estructural fix requerit per a l'activitat biològica d'un fàrmac, a continuació, la substitució d'aquest element amb una frontissa flexible que s'obre o tanca en resposta a la llum blava.

"Llavors podem utilitzar la llum per activar o desactivar el medicament, on i quan vulguem, amb la precisió d'una cèl·lula individual", diu el coautor Dirk Trauner, també de Ludwig-Maximilians-Universität München. "El resultat és que els nostres compostos conserven els poderosos efectes contra el càncer de inhibidors de microtúbuls existents, però afegeixen la bonificació de la localització específica de teixit."

Anunci:

Els investigadors van demostrar que aquests compostos modificats, anomenats "photostatins", són eficaços en la inhibició de la proliferació i supervivència de cèl·lules a les que es dirigeix ​​la llum, mentre que les cèl·lules veïnes no es veuen afectades. Es poden connectar i desconnectar centenars de vegades, fent-les adequades per a aplicacions a llarg termini tant a la clínica i el laboratori. D'altra banda, atès que es dirigeixen a una subunitat de microtúbuls crític que es troba en les cèl·lules de totes les plantes i animals, poden ser utilitzats per estudiar o tractar una àmplia gamma d'organismes o processos, fins i tot potencialment una àmplia gamma de malalties en els éssers humans.

"Ens imaginem que, ja que s'eliminen els efectes secundaris sistèmics, els nostres compostos tenen potencial per ser utilitzats en la medicina en dosis que són veritablement terapèutiques en tumors, aconseguint així una teràpia molt més eficaç que el que és actualment possible", diu Thorn- Seshold. "Al capdavant de la investigació, esperem que permetin als investigadors de tot el món desentranyar els detalls més fins subjacents en molts processos biofísics importants en les cèl·lules, per exemple, com es desenvolupa la mitosi, com es es mouen o envaeixen les cèl·lules, i com d'important és la seqüència determinada genèticament de la embriogènesi per al desenvolupament correcte ".

Futures aplicacions amb wearables

En futurs entorns clínics, els autors de l'estudi s'imaginen que els pacients podrien usar diferents wearables electrònics com ara ulleres blavoses per tractar el càncer de ull o altres malalties dels ulls, mentre que els individus amb càncer de pell es podrien fer servir un embenat que proporcionés llum als tumors. D'altra banda, els tumors interns podrien ser tractats amb una xarxa de petits LED implantables que parpellegen cada pocs minuts per mantenir l'efecte quimioterapèutic només en el lloc en que està localitzat el tumor.

Mentrestant, els investigadors estan tractant de superar els límits de la seva tècnica amb compostos més precisos i eficaços, alhora que perfeccionen la tècnica per al tractament de tumors en ratolins. "El camp de foto-farmacologia és molt jove, així que pot portar fins i tot algun temps abans que la indústria farmacèutica reconegui el valor d'aquests compostos", diu Thorn-Seshold. "No obstant això, si els nostres estudis en curs tenen èxit, tindrem una proposta convincent per a un desenvolupament preclínic més ampli, i estem compromesos a arribar tan lluny com puguem en la teràpia real."

Font Revista Cell, Borowiak et al “Photoswitchable Inhibitors of Microtubule Dynamics Optically Control Mitosis and Cell Death” http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2015.06.049