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Nuevas herramientas moleculares para detectar cáncer de mama


Por Carmen Báez

Ciudad de México. 31 de mayo de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- En la Unidad de Investigación Clínica Toxicológica del Hospital Juárez de México (HJM), un grupo de investigación liderado por Julia Dolores Toscano Garibay, doctora en ciencias, desarrolla herramientas moleculares para la detección temprana del cáncer de mama, un importante problema de salud a nivel mundial y la principal neoplasia maligna en mujeres mexicanas mayores de 20 años, según datos del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (Inegi).

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Estas herramientas reciben el nombre de aptámeros, pequeños fragmentos de ARN o ADN que reconocen una amplia variedad de moléculas, y que actúan de forma equiparable a los anticuerpos. De acuerdo con Julia Dolores Toscano Garibay, sus propiedades los hacen fuertes candidatos para ser utilizados como agentes de diagnóstico.

“Los aptámeros son moléculas que detectan a otras proteínas o moléculas de manera específica, desde 1990 sabemos que los ácidos nucleicos (ADN y ARN) tienen la capacidad de reconocer moléculas de manera específica, esta cualidad no es natural, se provoca en el laboratorio de manera in vitro, en donde seleccionamos algunas moléculas de ARN que hacen lo que nosotros queremos: reconocer proteínas específicas para un caso en particular”, explica Toscano Garibay, investigadora en ciencias médicas.

Aptámeros en cáncer de mama

En 2005, investigadores del Centro Médico Nacional Siglo XXI del Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS) descubrieron que la proteína BIK se encontraba sobreexpresada en un grupo de mujeres mexicanas con cáncer de mamá, hallazgo que se publicó en la revista BMC Cancer. “Es algo que no se había reportado a nivel internacional y que llamó la atención del grupo de investigación, porque es una proteína que teóricamente está relacionada con la muerte de las células”, explicó Julia Toscano Garibay.

Si bien una de las funciones de esta proteína es la muerte celular programada (un proceso vital en el organismo para la eliminación de las células que amenacen su supervivencia), cuando hay sobreexpresión de una proteína, es decir, que se produce en exceso, esta puede influir en la formación de un cáncer.

Con este antecedente, el grupo de la doctora Dolores Garibay, especialista en genética y biología molecular, inició el desarrollo de aptámeros para identificar la producción en exceso de la proteína BIK. 

“Queremos saber cuál es el nivel de la proteína BIK en el paciente. Si vemos una sobreexpresión, entonces sabemos que las células progresarán del estadio temprano a un estadio mayor, o bien si hay una sobreexpresión, sabremos que tiene cáncer. Faltan muchos estudios, pero esta es la proyección a largo plazo del sistema de detección”.

Julia-Dolores-Toscano_1_17.jpgJulia Dolores Toscano.Hasta ahora, la herramienta molecular que desarrolla se ha aplicado en tejidos y líneas celulares con éxito. “Hemos detectado esta proteína en ambientes complejos, en cultivos celulares derivados de tumores de mama. Observamos que reconoce sin problema a la proteína BIK. Trabaja de manera similar a los anticuerpos comerciales. La idea es proponer un sistema basado en aptámeros que permita el reconocimiento de la proteína BIK para la detección temprana de cáncer de mama, particularmente en población mexicana, porque este fenómeno  parece no haberse reportado en otra parte del mundo”, comentó. 

El siguiente paso será aplicar estos aptámeros en muestras biológicas de cáncer de mama y observar su función como herramienta de detección. Otra de las proyecciones a largo plazo, señala la investigadora miembro nivel I del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), es cambiar los protocolos del tratamiento en pacientes diagnosticados con cáncer de acuerdo con el estadio de la neoplasia.

“Queremos averiguar si este aptámero tiene una función, es decir, si además de reconocer a BIK, puede bloquear o ayudar a su función, lo que permitiría establecer una herramienta terapéutica, no solo de detección (…) Podríamos proponer este sistema que nos permita detectar qué paciente está en etapa crítica o cambios de protocolo de tratamiento (…) Sabríamos la etapa en la que se encuentran las pacientes a través de estas proteínas”, subrayó.

Comentó que en este momento están buscando la colaboración para obtener muestras en el hospital y poder trabajar esa parte. También van a detectar molecularmente las funciones del aptámero, es decir, la descripción del mecanismo; el último paso sería traspolar los resultados a la clínica.

Ventajas económicas

En palabras de la especialista, los aptámeros son más eficientes en el reconocimiento de la proteína BIK en comparación con los anticuerpos comerciales. Además, el costo de su producción podría ser hasta ocho veces más barato en comparación con un frasco del reactivo convencional (anticuerpo).

“Sabemos que los anticuerpos se obtienen a través de sistemas animales o de sistemas celulares y su mantenimiento es costoso. Por su parte, los ácidos nucleicos son moléculas sintéticas y a través de procesos in vitro podemos hacer que actúen como los agentes de detección. Nuestro objetivo no es sustituir los anticuerpos, porque es la herramienta de detección más utilizada en el mundo. Digamos que los aptámeros son una alternativa más que nos darían los mismos resultados pero de forma más económica”, explicó.

Aunque a nivel mundial se han desarrollado aptámeros contra vitaminas y antibióticos, en México, el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (Cinvestav IPN) fue la primera institución en generar aptámeros, por lo que actualmente existen pocos grupos de investigación enfocados en el desarrollo de estas herramientas moleculares. “En 1990 hubo un gran interés internacional, pero en México en 2011 comenzamos con estos trabajos. Es un campo reciente en el país”, comentó.

Al ser una herramienta de reconocimiento, los aptámeros pueden ser útiles en numerosas aplicaciones y en la detección de diversas patologías, además disminuye costos en su producción.

“De inicio, hemos aplicado estas herramientas moleculares en cáncer porque sabemos es un problema de salud importante a nivel mundial, pero también estamos tratando de aplicar estas herramientas en la detección de microorganismos. El potencial es generar estos reactivos de utilidad en la investigación, detección o en la clínica con un menor costo y quizá con mejor eficiencia a los anticuerpos”, concluyó.

 

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