Análogos químicos de una molécula obtenida de una fuente marina demuestran ser efectivos frente al cáncer de pulmón

7 de diciembre de 2023

Investigadores del Instituto de Investigación Biosanitaria de Granada, la Universidad de Granada y la Universidad de Málaga han generado análogos químicos de la molécula bengamida que han sido altamente efectivos en los primeros ensayos frente al cáncer de pulmón

Los estudios han sido realizados hasta la fecha en cultivos celulares y en animales de experimentación y aportan resultados muy esperanzadores que podrían abrir la puerta a una posible aplicación en pacientes con cáncer de pulmón en el futuro

Un equipo de científicos andaluces del Instituto de Investigación Biosanitaria de Granada (ibs.GRANADA), la Universidad de Granada (UGR) y la Universidad de Málaga (UMA) han desarrollado, a partir de la estructura conocida de la bengamida, análogos químicos que han demostrado ser altamente efectivos en células humanas de cáncer de pulmón y en tumores generados a partir de estas células en ratones. Además, algunos de los derivados han conseguido ser muy efectivos en células tumorales resistentes a los fármacos, una de las principales causas del fracaso de la quimioterapia, en este y otro tipo de tumores, compuestos que se encuentran en la actualidad en un proceso de patente. Estos estudios han sido desarrollados en los últimos años a través de la consecución de diferentes proyectos competitivos que han permitido la colaboración del Grupo de Investigación dirigido por los Drs. José Carlos Prados y Consolación Melguizo del Grupo A01-Tecnología Aplicada a Oncología y Terapia Génica del ibs.GRANADA y de los Grupos dirigidos por los Drs. Juan Manuel López-Romero y Dr. Francisco Sarabia ambos del Departamento de Química Orgánica de la UMA.

El cáncer de pulmón se encuentra entre los tres cánceres más frecuentemente diagnosticados en el mundo y en nuestro país. Su tipo más común, el denominado cáncer de pulmón de células no pequeñas (CPCNP), ha aumentado su incidencia y su mortalidad de forma progresiva en los últimos años a pesar de los avances en los métodos diagnósticos y terapéuticos. Es necesario desarrollar nuevas estrategias terapéuticas que aplicadas, ya sea de forma individual o en combinación con otras terapias (resección quirúrgica, quimioterapia, radiación, inmunoterapia, etc), ayuden a mejorar la tasa de supervivencia de los pacientes, especialmente de aquellos con un pronóstico más desfavorable. Entre las principales causas de ese mal pronóstico se encuentra el desarrollo de resistencia a los medicamentos de uso habitual en esta patología.

Las bengamidas son moléculas naturales descritas por primera vez en esponjas marinas (familia Jaspidae) de las que se ha documentado una variada actividad biológica que incluye su capacidad antitumoral. Esto ha hecho que diferentes grupos de investigación hayan estudiado su mecanismo de acción y desarrollado análogos ecosostenibles que mejoren su actividad, reduzcan sus efectos secundarios e incluso tengan nuevas aplicaciones. En este contexto, los grupos liderados por los Drs. Juan Manuel López-Romero y Francisco Sarabia han utilizado una síntesis alternativa y mejorada de análogos de bengamida que ha permitido obtener la denominada Bengamida II y otra molécula. Los estudios in vitro e in vivo realizados en los laboratorios de los Drs. José Carlos Prados y Consolación Melguizo han demostrado por primera vez que la Bengamida II sintetizada es especialmente efectiva en celulares tumorales de cáncer de pulmón inhibiendo de forma significativa la proliferación celular en sistemas in vitro 2D, reduciendo su capacidad de formar colonias, y en sistemas 3D, reduciendo el crecimiento de esferoides multicelulares (MTS) mediante sistemas como la autofagia y apoptosis mediada por activación de caspasa-3. Además, esta molécula redujo significativamente factores implicado en la angiogénesis, un proceso clave en el desarrollo de metástasis tumorales. Los estudios in vivo han corroborado la actividad de la bengamida II sobre los tumores derivados de células de cáncer de pulmón, en los que consiguió reducir notablemente el volumen y la generación de metástasis, aumentando la supervivencia de los ratones. Uno de los datos más relevantes fue que, a diferencia de otros compuestos y en las experiencias realizadas hasta la fecha, no se observaron efectos tóxicos sistémicos ni hematológicos a las dosis utilizadas. No obstante, serán necesarias más investigaciones para ampliar nuestro conocimiento sobre su actividad. Por otra parte, el nuevo análogo que incluye una modificación de la estructura general de la Bengamida II, se encuentra en la actualidad bajo patente y ha demostrado ser efectiva en células que se caracterizan por ser resistentes a otros agentes antitumorales.

Los resultados de esta línea de trabajo han dado lugar a una patente en fase de desarrollo por el ibs.GRANADA, la UGR y la UMA y a una publicación en la prestigiosa revista Biomedicine and Pharmacotherapy.

Sobre el grupo de investigación:

El grupo de investigación de Tecnología Aplicada a Oncología y Terapia Génica del ibs.GRANADA, liderado por José Carlos Prados, se ha consolidado a lo largo de los últimos años gracias a la ampliación continúa de su plantilla investigadora y del personal en formación. Su objetivo en los últimos años se ha centrado en el desarrollo de nuevas estrategias para el tratamiento del cáncer a nivel experimental pero con una finalidad de aplicación en clínica incluyendo la aplicación de sistemas nanotecnológicos, el estudio de las cáncer stem cells, sus mecanismos de resistencia y su relevancia como diana nuevas terapias, la determinación de nuevas moléculas/extractos de origen vegetal con capacidad terapéutica o preventiva frente al cáncer y el desarrollo de sistemas de terapia génica antitumoral. Además, este grupo desarrolla sistemas diagnósticos en cáncer basados en las nuevas tecnologías incluyendo la determinación de marcadores génicos, proteicos y basados en la metabolómica y trabaja en aspectos relacionados con la biomedicina regenerativa especialmente en sistema nervioso y musculoesquelético.

Más información sobre el grupo en https://www.ibsgranada.es/grupos-de-investigacion/a01-tecnologia-aplicada-a-oncologia-y-terapia-genica/

Referencia bibliográfica

Ortigosa-Palomo A, Porras-Alcalá C, Quiñonero F, Moya-Utrera F, Ortiz R, López-Romero JM, Melguizo C, Sarabia F, Prados J. Antitumor activity of bengamide II in a panel of human and murine tumor cell lines: In vitro and in vivo determination of effectiveness against lung cancer. Biomed Pharmacother. 2023 Dec;168:115789. doi: 10.1016/j.biopha.2023.115789.

Imágenes adjuntas:

El equipo de investigación del ibs.GRANADA y la UGR J. C. Prados, R. Ortiz, C. Melguizo, A. Ortigosa-Palomo, F. Quiñonero y (de izquierda a derecha)

El grupo de investigación de la UMA: F. Moya-Utrera, JM. López-Romero, F. Sarabia (de izquierda a derecha)

Imágenes tomadas de la publicación: Síntesis de la Bengamida II y formación de colonias(arriba); Análisis por microscopía de fluorescencia de líneas celulares de cáncer de pulmón tratadas con Bengamida II y estudios in vivo sobre la modificación del volumen tumoral y generación de metástasis (abajo).