Descubierta una nueva manera de penetrar en las células humanas

El ingenioso mecanismo tiene el potencial de revolucionar la medicina, al permitir introducir fármacos o moléculas tóxicas capaces de matar el cáncer

Los investigadores Javier Montenegro y Giulia Salluce, de la Universidad de Santiago de Compostela.
Los investigadores Javier Montenegro y Giulia Salluce, de la Universidad de Santiago de Compostela.CiQUS

Pocas personas lo saben, pero uno de los principales obstáculos para salir de la pandemia de covid ha sido la escasez de unos lípidos específicos: las partículas de grasa utilizadas por Pfizer para introducir su vacuna en las células humanas. “Los lípidos se volvieron nuestra mayor limitación”, ha reconocido en un libro el jefe de la farmacéutica, Albert Bourla. Concebir un fármaco en el laboratorio puede ser sencillo, pero meterlo en la célula es un engorrosísimo desafío. Un equipo de científicos españoles y alemanes ha descubierto ahora un novedoso sistema de transporte, con potencial para revolucionar la medicina. Su hallazgo se publica este miércoles en la revista Nature, escaparate de la mejor ciencia mundial.

Un ser humano está compuesto por unos 30 billones de células. Cada una de ellas es una especie de fortaleza microscópica, rodeada de una muralla, la membrana lipídica. El químico Javier Montenegro explica que, en el último medio siglo, los científicos han utilizado vehículos artificiales, como los lípidos, para atravesar esta barrera y llevar determinados fármacos al interior de las células. “Se utiliza algo semejante para cruzar algo semejante”, resume el investigador, de la Universidad de Santiago de Compostela. El problema es introducir sustancias solubles en agua —y por lo tanto rodeadas de moléculas de H₂O— a través de una membrana que precisamente repele el agua.

El equipo de Montenegro y el del químico alemán Werner Nau han diseñado unos armazones con forma de icosaedro —un poliedro de veinte caras— en el que en cada vértice hay un átomo de boro, con añadidos de bromo. “Estas estructuras desordenan las moléculas de agua alrededor de la carga, consiguen que haya menos agua alrededor de forma temporal y ¡plac!, pasan la membrana”, celebra Montenegro, nacido en Vigo hace 43 años.

Los autores han demostrado en el laboratorio que esta estrategia funciona en células humanas, como las denominadas HeLa, extraídas hace más de 70 años de Henrietta Lacks, una mujer que murió en 1951 en Maryland (EE UU) por un cáncer de útero. Los investigadores han logrado transportar, por ejemplo, unos sofisticados fármacos, denominados PROTAC, que se unen a proteínas que funcionan mal para forzar su destrucción. También han mejorado la introducción de auristatina, una molécula tóxica con capacidad para matar las células del cáncer. Montenegro, sin embargo, es muy cauto. “Hemos demostrado que el concepto es operativo, pero las aplicaciones todavía están lejos”, subraya el científico, del Centro Singular de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares (CiQUS) de la universidad gallega.

Werner Nau dirige un laboratorio en la Universidad Jacobs de Bremen (Alemania). La química española Andrea Barba Bon se incorporó a este grupo alemán en 2016. La científica, valenciana de 35 años, también tiene los pies en el suelo. “Nosotros trabajamos con sistemas artificiales y células aisladas, pero el cuerpo humano tiene muchas más cosas, como anticuerpos, por ejemplo, y todo interacciona con todo”, reflexiona Barba Bon. La nueva estrategia es tan prometedora que se ha publicado en la revista Nature, pero ni siquiera se han hecho todavía ensayos con animales.

Barba Bon explica que el siguiente paso será intentar lograr que sus vehículos cargados de fármacos vayan específicamente a determinadas células. Así se podría, por ejemplo, llevar una molécula tóxica directamente a las células de un cáncer de pulmón. “Esto es muy fácil decirlo, pero hacerlo no es tan fácil. Aún no sabemos si va a funcionar o no”, admite la investigadora, primera firmante del estudio junto a su colega italiana Giulia Salluce, del grupo de Montenegro.

La biotecnóloga Cristina Fornaguera aplaude el nuevo estudio, en el que no ha participado. “Es una investigación genial. El sistema en sí es totalmente nuevo. Faltaría incluir elementos para poder controlar en qué células produces el efecto y en cuáles no”, opina Fornaguera. Su grupo, en la Universidad Ramon Llull de Barcelona, trabaja con acuerdos de confidencialidad con conocidas empresas que desarrollan vacunas de ARN contra la covid, el cáncer o enfermedades de la ganadería. Los autores del nuevo vehículo de transporte no han logrado llevar material genético (ADN o ARN) al interior de las células, pero Fornaguera confía en que será cuestión de tiempo. “Han dado un primer paso, pero van a tardar hasta llegar a humanos”, afirma.

La química Clara Viñas es un referente internacional en el estudio de compuestos de boro, no como sistemas de transporte, sino como fármacos en sí mismos, sobre todo contra el cáncer o contra bacterias. Viñas, del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona, considera que los nuevos resultados son “espectaculares”. A su juicio, las aplicaciones farmacéuticas llegarán antes o después. “Los compuestos de boro serán una revolución en el futuro”, proclama.

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Sobre la firma

Manuel Ansede

Manuel Ansede es periodista científico y antes fue médico de animales. Es cofundador de Materia, la sección de Ciencia de EL PAÍS. Licenciado en Veterinaria en la Universidad Complutense de Madrid, hizo el Máster en Periodismo y Comunicación de la Ciencia, Tecnología, Medioambiente y Salud en la Universidad Carlos III

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