Nuevas nanomedicinas abren la puerta a un tratamiento más eficaz y menos agresivo del cáncer de próstata.
- En los estudios in vitro realizados mejoran cien veces la actividad antitumoral del docetaxel, fármaco más usado actualmente en el tratamiento del cáncer de próstata. Han sido desarrolladas por investigadores de la Universitat Politècnica de València, el CSIC, el Hospital La Fe de València y el Centro de Investigación Príncipe Felipe.
- Han desarrollado también un nanomarcador que localiza con gran precisión el tejido tumoral, lo que facilitará el diagnóstico en sus primeras fases.
En Europa, el cáncer de próstata es la forma más común de cáncer en los hombres, con una incidencia mayor de 100 casos por cada 100.000 hombres. Además, actualmente es la segunda causa más común de muerte por cáncer en los hombres.
Esta patología afecta principalmente a hombres mayores: nueve de cada 10 muertes ocurren después de los 65 años. Por ello, representa una preocupación muy importante para la salud en los países desarrollados, donde es mayoritaria la población de hombres mayores. En este contexto, aunque el docetaxel es el quimioterápico más usado para el cáncer de próstata avanzado, su elevada toxicidad sistémica limita tanto la dosis como la duración de la terapia, lo que reduce sensiblemente su eficacia antitumoral.
Ahora, un equipo de investigadores de la Universitat Politècnica de València (UPV), el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), el Hospital Universitari i Politècnic La Fe y el Centro de Investigación Príncipe Felipe (CIPF), ha desarrollado un nueva nanomedicina para tratar el cáncer de próstata no metastásico.
Los ensayos realizados abren la puerta a la aplicación futura de tratamientos muy efectivos a dosis muy bajas de docetaxel. Esta nueva nanomedicina se aplicaría por vía intraprostática, sin efecto secundario alguno sobre los tejidos sanos. En los estudios in vitro realizados mejoran cien veces la actividad antitumoral del docetaxel.
“En los estudios in vitro sobre células de cáncer de próstata con receptores PSMA (antígeno de membrana específico de próstata, en sus siglas en inglés) se ha conseguido mejorar hasta cien veces la actividad antitumoral del docetaxel”, destaca Pablo Botella, científico titular del CSIC en el Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro mixto de la UPV y el CSIC.
Tras la finalización del estudio in vitro, actualmente el trabajo se encuentra en la fase de ensayos preclínicos in vivo. Mientras, se espera comenzar un ensayo clínico –fase I- en un plazo no superior a dos años sobre una muestra reducida de pacientes.
Representación-artística-del-proceso-sintético-de-varias-etapas-para-la-preparación-de-DTX-que-contienen-nanopartículas-no-dirigidas-
Facilitará el diagnóstico
Además, los investigadores han desarrollado también un nuevo nanomarcador que permite identificar el tejido tumoral en la próstata con gran precisión. “Gracias a la técnica de imagen PET, podemos marcar la nanomedicina con un isótopo radioactivo que permita localizar el tejido maligno en la próstata con precisión unicelular, lo que facilitará el diagnóstico de la enfermedad en sus primeros estadios, facilitando así su detección precoz”, destaca Pablo Botella.
Estos resultados se han publicado en la revista ACS Omega, de la Sociedad Química Americana (ACS, en sus siglas en inglés)
Cómo es la nueva nanomedicina
La nueva nanomedicina desarrollada por estos investigadores es un sistema basado en nanopartículas de sílice porosa funcionalizadas con el fármaco docetaxel y un anticuerpo monoclonal (anti-FOLH1) que interacciona selectivamente con los receptores PSMA de células de cáncer de próstata. El sistema presenta gran estabilidad en fluidos biológicos y todos los componentes están aprobados por la Food and Drug Administration (FDA, Estados Unidos de América) para su uso clínico.
La presencia del anticuerpo monoclonal promueve la internalización celular de la nanomedicina en las células malignas (al menos un 25% superior respecto de la administración del fármaco libre, puesto que este difunde a cualquier célula, sea cancerosa o no). De este modo, la nanomedicina llega a más células tumorales. Además, la utilización de un protocolo específico de fijación del docetaxel sobre las nanopartículas permite su liberación selectiva en el interior de las células cancerosas.
Fundación CURSOL y Proyecto TERACAP
Este trabajo inicialmente fue subvencionado por la fundación CURSOL (Cultura de Recursos y Solidaridad de la Comunidad Valenciana), y actualmente se integra dentro del proyecto TERACAP, financiado por la Generalitat Valenciana, cuyo investigador principal es el Prof. Jose María Benlloch, director del Instituto de Instrumentación para Imagen Molecular (I3M), centro mixto de la UPV y el CSIC.
En el mismo proyecto, junto al I3M participan también investigadores del Instituto de Tecnología Química (UPVCSIC), liderados por el Dr. Pablo Botella. Colabora además un equipo del Hospital Universitari i Politècnic La Fe, encabezado por el Dr. Cesar David Vera-Donoso; y otro del Centro de Investigación Príncipe Felipe, liderado por la Dra. Victoria Moreno. En estos centros se supervisan los ensayos in vivo y clínicos
Referencia
E. Rivero-Buceta, C, Vidaurre-Agut, C.D. Vera Donoso, J.M. Benlloch, V. Moreno-Manzano, P. Botella, “PSMA-Targeted mesoporous silica
nanoparticles for selective intracellular delivery of docetaxel in prostate cancer cells”, ACS Omega, vol. 4, n. 1, p. 1281, 2019.
José María Benlloch, elegido nuevo miembro de la Academia Europea de Ciencias
La Junta General de la Academia Europea de Ciencias (EurASc), por unanimidad, ha decidido nombrar como nuevo miembro de este organismo a José María Benlloch, profesor de investigación del CSIC y director del Instituto de Instrumentación para Imagen Molecular (I3M), centro mixto de la Universitat Politècnica de València y el CSIC.
La EurASc es una asociación internacional totalmente independiente compuesta por académicos de gran prestigio, que tiene como propósito reconocer y elegir entre sus miembros a los mejores científicos europeos con una visión para Europa en su conjunto, trascendiendo las fronteras nacionales y con el objetivo de fortalecer la cooperación científica europea. Otro fin del organismo es aprovechar la experiencia de sus miembros para asesorar a otras entidades europeas y de esta manera mejorar la investigación europea, la aplicación tecnológica y el desarrollo social.
“Este nombramiento supone un reconocimiento al trabajo que desarrollamos desde nuestro instituto y una motivación extra para seguir investigando. Estoy muy agradecido a la academia y, como nuevo miembro de la misma, espero contribuir a la consecución de sus objetivos, como son mejorar la investigación europea, la aplicación tecnológica y el desarrollo social”, destaca José María Benlloch.
Trayectoria de referencia internacional
Benlloch impulsó el primer grupo de investigación en imagen biomédica de España y ha publicado más de 200 artículos en revistas científicas internacionales. A lo largo de su trayectoria, ha coordinado 30 proyectos de investigación, tiene 8 patentes y ha creado 3 empresas spin-off en el campo de la Ingeniería Biomédica. Además de todo ello, en 2014, fue galardonado con el Premio Nacional de Investigación Leonardo Torres Quevedo, en el área de Ingenierías.
Actualmente, dirige el proyecto 4D-PET Innovative PET scanner for dynamic imaging, financiado por el programa Advanced Grant del Consejo Europeo de Investigación (ERC, por sus siglas en inglés) de la Unión Europea. Este proyecto pretende desarrollar novedosas tecnologías PET (tomografía por emisión de positrones), una técnica no invasiva de diagnóstico e investigación in vivo por imagen capaz de medir la actividad metabólica del cuerpo humano
Pablo Botella,
Científico Titular (CSIC)
Tel: +34 96 387 70 00
Pablo Botella Asunción se graduó en Farmacia por la Universidad de Valencia en 1988, obtuvo el título de doctor por la misma universidad en 1993 y fue galardonado con el Premio Extraodinario de Doctorado en 1994. En 2003 fue seleccionado para un contrato de Investigador Ramón y Cajal adscrito al Instituto de Tecnología Química (UPV-CSIC) y en 2007 recibió el Informe de Trayectoria Investigadora Destacada del Programa I3 (MICINN). En ese mismo año fue nombrado Científico Titular del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en el Instituto de Tecnología Química (UPV-CSIC). Bajo los auspicios del Programa Salvador de Madariaga fué Visiting Professor de la University of Vermont (VT, EE.UU.) durante el año 2013.
Su investigación actual está dirigida a la Nanomedicina, desarrollando materiales y dispositivos biomédicos nanoestructurados para la difusión dirigida y liberación controlada de fármacos y otros agentes biológicamente activos. Especial interés en su investigación tiene la preparación de nuevos sistemas basados en nanohíbridos orgánico-inorgánicos sensibles a estímulos fisiológicos, así como de nanopartículas magnéticas estables para imagen y diagnóstico. Igualmente importante es el estudio de la reacción inmune y la corona de proteínas formada sobre nanopartículas administradas vía sistémica, así como la aplicación de dicho proceso a la amplificación de nuevos biomarcadores de patologías específicas.
Ha escrito más de 70 publicaciones con un índice h=33 y es co-inventor de 10 patentes, de las cuales tres están relacionadas con un proceso de Química Sostenible y que se encuentra en explotación por la empresa Huntsman Polyurethanes.
César David Vera-Donoso:
“Nosotros, por suerte, tenemos la ventaja de contar con el I3M, que es un centro muy potente de científicos, para encontrarle soluciones a los problemas de los enfermos”
El coordinador del Comité de Tumores Urológicos del Hospital La Fe cuenta su experiencia como colaborador del Instituto de Instrumentación para la Imagen Molecular (I3M) y como usuario de la Gamma Cámara Sentinella
Dr. Vera-Foto/Unidad de Comunicación del Departamento de Salud del Hospital La Fe de Valencia.
Desde el año 1992, coordina el Comité de Tumores Urológicos del Hospital Universitario y Politécnico La Fe de Valencia y, desde el año 1990, forma parte del Equipo de Trasplante Renal del mismo hospital. Su tiempo no asistencial lo dedica a la investigación traslacional en busca de soluciones a los problemas de sus pacientes, a la vez que coordina un grupo multidisciplinar que integra 4 áreas de investigación, en colaboración con el Centro de Investigación Príncipe Felipe (Laboratorio de Regeneración Tisular y Neuronal) y la Universidad Politécnica de Valencia (Instituto de Ciencia y Tecnología Animal, Instituto de Tecnología Química– Consejo Superior de Investigaciones Científicas CSIC e Instituto de Instrumentación para la Imagen Molecular I3M).
Ha sido usuario de la cámara Sentinella desarrollada por el Instituto de Instrumentación para la Imagen Molecular (I3M) durante mucho tiempo ¿Cuándo comienza exactamente a utilizar esta herramienta?
Comenzamos a utilizar esta herramienta en la rutina clínica aproximadamente en el año 2013, cuando iniciamos nuestra validación de la técnica de ganglio centinella en el cáncer de próstata, en el Hospital Universitario y Politécnico La Fe de Valencia. En el Servicio de Urología, al que yo pertenezco, y en el cual dirijo el Comité de Tumores Urológicos apostamos por la cirugía radioguiada; es decir, la cirugía en la cual el médico se encuentra guiado por la señal que emiten los trazadores que hemos inyectado al paciente con anterioridad. Es una técnica que está en auge en muchos campos. En ella introducimos un trazador en la próstata del paciente por vía transrectal, denominado tecnecio 99 (99Tc), que nos va a marcar la diseminación del trazador y nos va a pintar los ganglios linfáticos, denominados ganglios centinella; estos son los primeros ganglios donde teóricamente podría derivar el cáncer de próstata, en caso de que se diseminara por vía linfática. Para ello, utilizamos la gamma cámara en diferentes fases del procedimiento. El día que inyectamos el trazador (99Tc), lo hacemos bajo guía doble de imagen; por una parte, un ecógrafo transrectal nos identifica la próstata y por otra parte, la gamma cámara sentinella nos permite visualizar que el trazador quede perfectamente incorporado dentro del tejido prostático, sin fuga hacia la vejiga o hacia otras estructuras anatómicas. Al día siguiente, es cuando operamos al paciente utilizando la gamma cámara Sentinella, para localizar en primera instancia todos los ganglios centinella que hemos de extirpar. Es como si fuera una visión del google map, y con esa información comenzamos a trabajar guiados por un contador geiger, que es una sonda gamma que indica la coincidencia de la información que nos da la Sentinella y que nos da el SPECTAT que es hecho el día anterior. Ese ha sido el uso inicial de la gamma cámara sentinella en nuestra especialidad.
¿Qué ventajas se han obtenido a partir de su implementación que quizás no existían antes de su utilización?
Con respecto a las técnicas usuales de linfadenectomía, es decir, en la extirpación de los ganglios linfáticos, en el cáncer de próstata, permite ahorrar 3 de cada 4 linfadenectomías. Te ahorras en 3 de cada 4 pacientes una hora o cuarenta minutos de cirugía, eso es dinero pero también te ahorras la morbilidad o efectos secundarios del procedimiento. Una linfadenectomía es extirpar todo ganglio linfático que usualmente va adherido a los grandes vasos sanguinos iliacos, es un procedimiento que tiene sus efectos secundarios y tiene sus riesgos. Si te ahorras 3 de cada 4 pacientes en realizar toda deserción quirúrgica, evitas problemas.
Usted ha formado parte del Hospital La Fe durante casi tres décadas. ¿Conoce de cerca la actividad de investigación que comparte el Hospital La Fe con el I3M y Universidad Politécnica de Valencia?
Efectivamente, ¡qué mayor estoy! .Casi tres décadas, porque entré de residente a este hospital, aunque yo soy de América. Mi tiempo no asistencial en el hospital lo dedico a la investigación; tengo un grupo propio de investigación, en el cual están incorporados varios miembros del Instituto de Instrumentación para la Imagen Molecular (I3M). Hay médicos nucleares, hay biólogos, hay químicos y profesionales de diferentes área de la investigación, para conseguir objetivos multidisciplinares que nos integran para un propósito común. La investigación se realiza desde el Instituto de Investigación Sanitaria del Hospital La Fe, es decir, que el canal adecuado e imprescindible es el Instituto; sin embargo, yo estoy en el hospital porque soy médico y cirujano urólogo y toda mi actividad asistencial con pacientes es la del hospital.
Scientific advisor. Regenerative Medicine. Neuronal and Tissue Regeneration. Pharmacologist. Biotech FactorStem CEO.
Since 2018 Senior Group Leader in Prince Felipe Research Institute (CIPF), Valencia. SPAIN. RegenerativeMedicine. Neuronal and Tissue Regeneration Lab. 04/2010 Junior Group Leader (Ramon & CajalContract): Neuronal Regeneration Lab. Prince Felipe Research Institute (CIPF), Valencia. SPAIN 10/2005-…
Regeneración Tisular y Neuronal
En el Laboratorio de Regeneración Tisular y Neuronal trabajamos en el campo de la Medicina Regenerativa. La búsqueda de terapias celulares eficientes adaptadas a la demanda del proceso patológico y de su traslación clínica desde los modelos experimentales resume nuestro objetivo primario. Centramos nuestro interés en patologías que requieren de substitución celular y que resultan de elevado interés socio-sanitario como son las lesiones medulares y las afecciones osteoarticulares.
El rescate de la función neuronal perdida tras una lesión traumática en la médula espinal constituye uno de los grandes retos de este siglo para la comunidad científica y es de hecho la línea de trabajo troncal del laboratorio. La reprogramación y diferenciación de nichos troncales endógenos o inducidos comprende de hecho nuestra estrategia terapéutica de rescate de la función motora (Stem Cells. 2009 Mar;27(3):733-43; Stem Cells 2012; 30, 2221-33). Incorporar la nanomedicina y la ingeniería asociada al desarrollo de nuevos biomateriales nos ayuda además a diseñar nuevas estrategias en la cinética y acción local del arsenal farmacológico en busca de efectos sinérgicos en la potenciación de la recuperación funcional.
Las lesiones osteoarticulares con frecuencia requieren de procesos de regeneración ósea, cartilaginosa y/o tendinosa con vascularización de novo. Durante las últimas décadas se ha generado una tendencia a lal uso clínico de terapias biológicas que abogan por el uso de tratamientos basados en terapias avanzadas y en este caso particular con aplicación de células mesenquimales, en nuestro caso derivadas de tejido adiposo.
Referencia bibliográfica:
E. Rivero-Buceta, C, Vidaurre-Agut, C.D. Vera Donoso, J.M. Benlloch, V. Moreno-Manzano, P. Botella, “PSMA-Targeted mesoporous silica nanoparticles for selective intracellular delivery of docetaxel in prostate cancer cells”. ACS Omega, vol. 4, n. 1, p. 1281, 2019.