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Según la definición de la Organización Mundial de la Salud (OMS), el cáncer es un conjunto de enfermedades que se caracterizan por el crecimiento incontrolado de células anormales que pueden afectar cualquier parte del cuerpo y propagarse hacia otros sitios. El cáncer es la principal causa de muerte en todo el mundo, en el año 2020 se atribuyeron a esta enfermedad 10 millones de defunciones. Los tipos de cáncer más comunes por lo que se refiere a los nuevos casos en ese mismo año fueron el tumor maligno de mama, pulmón, colorrectal, próstata, piel y gástrico. 

Para tratar de forma adecuada y eficaz un cáncer es fundamental acertar con el diagnóstico, ya que cada tipo de cáncer requiere un tratamiento oportuno. Algunos tratamientos utilizados son las intervenciones quirúrgicas, la radioterapia, la quimioterapia entre otros.

En la quimioterapia se busca eliminar a las células tumorales por medio de fármacos citotóxicos (sustancia que elimina células). Sin embargo, hay limitantes para este tipo de tratamiento, entre ellas podemos mencionar la alta toxicidad de los agentes antitumorales hacia las células sanas, la resistencia de ciertos tipos de cáncer a la quimioterapia actual, entre otras. Por lo anterior, buscar nuevas alternativas al tratamiento contra el cáncer con bajos o inexistentes efectos adversos, así como de alta accesibilidad para la población sigue siendo una necesidad. Diversos grupos de investigación científica se han enfocado en la búsqueda de nuevos fármacos que bloqueen rutas bioquímicas esenciales o proteínas implicadas en el crecimiento y supervivencia de las células cancerosas. Entre estas proteínas se destaca la tubulina, involucrada en distintos procesos biológicos importantes como es la diferenciación celular, mantención de la forma de la célula y en la división celular (Figura 1).

Figura 1. Microfotografía de células tumorales de pulmón capturadas con un microscopio de epifluorescencia. Se realizó un marcaje de la tubulina (verde) y el material genético (azul) empleando la técnica de inmunofluorescencia. Foto por Dr.deparasitos.

Figura 2. Estructura tridimensional de la proteína tubulina y su análisis mediante métodos computacionales. Foto por Dr.deparasitos.

En las últimas décadas el diseño de fármacos asistido por computadora ha tomado relevancia, ya que por medio de programas computacionales se obtienen modelos tridimensionales de la tubulina y con estos modelos se diseñan o identifican nuevas moléculas con posible actividad inhibitoria contra la proteína (Figura 2). La selección de las nuevas moléculas se realiza a partir de un análisis de bibliotecas de millones de compuestos químicos, fármacos comerciales existentes pero dirigidos a otros padecimientos o mediante un diseño racional considerando la información reportada en la bibliografía. Los compuestos o fármacos seleccionados en el estudio anterior se sintetizan en el laboratorio o se compran si es que se ofertan en el mercado (Figura 3). Posteriormente para confirmar si la tubulina es la diana farmacológica de los nuevos compuestos seleccionados se realiza un ensayo bioquímico en donde se evalúa la actividad inhibitoria contra la proteína, esta prueba se conoce como ensayo de inhibición de la polimerización de la tubulina. Una vez que se confirma el efecto de inhibición de la polimerización de la tubulina de los nuevos compuestos se continúa con la evaluación de la actividad anticancerígena contra diferentes líneas celulares cancerosas y no cancerosas para determinar su citotoxicidad y especificidad y de tener éxito (Figura 4), se continúa con la evaluación de los compuestos más activos en un modelo animal de cáncer. Finalmente el o los compuestos líderes se proponen para ensayos clínicos para su aprobación como nuevos tratamientos anticancerígenos.

Figura 3. Laboratorio de síntesis en donde se obtienen las nuevas moléculas con posible actividad inhibitoria de la polimerización de la tubulina. Foto por Dr.deparasitos.

Figura 4. Ensayo citotóxico de nuevos anticancerígenos empleando líneas celulares tumorales. Foto por Dr.deparasitos.

Como puedes ver, el desarrollo de nuevos anticancerígenos es un camino largo que requiere la consolidación de grupos multidisciplinarios para llegar a la obtención de nuevas alternativas al tratamiento a uno de los padecimientos que nos afectan hoy en día y que además es una de las prioridades del Plan de Acción Mundial para la Prevención y el Control de las Enfermedades No Transmisibles 2013-2030. 

¿Quieres saber más?

Cáncer, OMS

Global Cancer Observatory

S. M. Maloney, et al. (2020), “Mechanisms of taxane resistance“, Cancers,12 (11): 3323. 

L. Wilson, & M. A. Jordan (1995), “Microtubule dynamics: taking aim at a moving target“, Chem. Biol., 2 (9): 569-573.

F. S. Herrera-Vázquez, et al. (2020), “Design, synthesis and evaluation of 2,4-diaminoquinazoline derivatives as potential tubulin polymerization inhibitors“, ChemMedChem,15 (19):1802-1812. 

J. Pérez-Villanueva, et al. (2021), “Synthesis and cytotoxic activity of combretastatin A-4 and 2,3-diphenyl-2H-indazole hybrids“, Pharmaceuticals, 14 (8): 815.

  • Artículos
Dr.deparasitos Contributor

Dr. en C. Félix Matadamas Martínez, Químico Biólogo egresado de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma Benito Juárez de Oaxaca.

Maestría y Doctorado en Ciencias Quimicobiológicas, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del Instituto Politécnico Nacional.

Estancias Posdoctorales: Facultad de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México y actualmente en el Departamento de Sistemas Biológicos de la Universidad Autónoma Metropolitana-Xochimilco.

Estancias de Investigación: Universidad Federal de Río de Janeiro, Brasil y en la Universidad Juárez del Estado de Durango, México.

Profesor invitado en el programa de Maestría en Ciencias Farmacéuticas (UAM-X)

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