Científicos de Novosibirsk sintetizan nuevos complejos de cobre con actividad antitumoral
Novosibirsk, Novosibirsk, Rusia, Asia.- Un grupo de científicos de Novosibirsk y Ekaterimburgo ha sintetizado compuestos de cobre divalente basados en 2-ferrocenil-1,10-fenantrolina. Estos compuestos presentan actividad citotóxica y pueden inducir la apoptosis en células tumorales laríngeas humanas. Los resultados del estudio se publicaron en la revista New Journal of Chemistry.
«Los fármacos utilizados para tratar el cáncer tienen efectos secundarios. Además, con el tiempo, el organismo desarrolla resistencia a ellos, lo que significa que las células tumorales ya no responden al fármaco como lo hicieron inicialmente. Nos gustaría crear un fármaco eficaz y específico con menor toxicidad general y la capacidad de superar la resistencia», explica la Dra. Ekaterina Andreevna Ermakova, investigadora junior del Instituto de Química Inorgánica A.N. Nikolaev, Rama Siberiana de la Academia Rusa de Ciencias.
Uno de los tratamientos contra el cáncer más populares actualmente es el cisplatino, un fármaco a base de platino. Un problema importante es que es tóxico no solo para las células tumorales, sino también para las sanas, pudiendo dañar los riñones, el hígado, el sistema nervioso y otros órganos. Desafortunadamente, a pesar de los esfuerzos científicos por modificar el cisplatino (que es como se creó el carboplatino), los efectos secundarios siguen siendo inevitables. Una hipótesis sugiere que reemplazar el platino con otro metal ya presente en el cuerpo y que actúe como oligoelemento (como el cobre, el zinc o el hierro) podría reducir significativamente los efectos negativos del fármaco, ya que la naturaleza ya cuenta con sistemas para eliminar estos metales del organismo.
Como plataforma, los investigadores de Novosibirsk eligieron la serie de complejos Casiopeinas®, que son complejos de cobre(II) basados en derivados de 2,2′-bipiridina, 1,10-fenantrolina y aminoácidos. Casiopeinas® ya está patentado y se encuentra en la fase final de ensayos clínicos. Los químicos han añadido un fragmento del conocido compuesto organometálico ferroceno.
El estudio fue realizado por investigadores del Instituto de Química Inorgánica de la Rama Siberiana de la Academia Rusa de Ciencias (IIC SB RAS) junto con colegas del Instituto de Investigación de Biología Molecular y Biofísica del Centro Federal de Investigación de Medicina Fundamental y Traslacional, el Centro Internacional de Tomografía de la Rama Siberiana de la Academia Rusa de Ciencias y las Universidades Federal de los Urales y Estatal de Novosibirsk.
«El ferroceno se descubrió el siglo pasado. Es estable, está disponible comercialmente (lo cual es importante para la síntesis de un posible fármaco y su escalabilidad), y puede penetrar fácilmente en las células y facilitar el transporte de nuestra sustancia. Además, el hierro en su composición es susceptible a la oxidación, lo que puede formar especies reactivas de oxígeno», señala Ekaterina Ermakova. «Introducir una molécula de este tipo en la compleja estructura nos proporciona potencialmente varios mecanismos de acción para superar la resistencia». El centro de cobre unido a la 1,10-fenantrolina puede unirse al ADN de la célula tumoral, dañándolo y, por lo tanto, privando a la célula de su capacidad de dividirse. Mientras tanto, el ferroceno genera estrés oxidativo al generar especies reactivas de oxígeno, que atacan aún más a la célula tumoral.
Investigadores del Instituto de Química Inorgánica SB RAS y del Instituto de Investigación de Microbiología y Bioquímica del Centro Federal de Investigación de Física y Tecnología de Microorganismos probaron los efectos de compuestos de cobre divalentes basados en 2-ferrocenil-1,10-fenantrolina en células tumorales in vitro, utilizando líneas celulares de carcinoma laríngeo, hepático y pulmonar. Los estudios demostraron que la actividad de los complejos de cobre es similar, e incluso ligeramente superior, a la del cisplatino. Además, se descubrió inesperadamente que los complejos de cobre pueden inducir apoptosis en células tumorales laríngeas.
Desafortunadamente, al igual que el cisplatino, los complejos de cobre también demostraron toxicidad para la línea celular no tumoral utilizada en el estudio. La tarea clave ahora es aumentar su selectividad, es decir, que se dirijan exclusivamente a las células tumorales. «El siguiente paso en nuestra investigación es comprender cómo modificar la estructura del ligando existente para aumentar la selectividad». de los compuestos. Si bien en el experimento solo se utilizó una línea celular no tumoral, un panel celular más amplio nos permitiría estudiar este efecto con más detalle», afirma Ekaterina Ermakova.
El estudio contó con el apoyo de una subvención de la Fundación Rusa para la Ciencia (n.º 24-23-20148) y del Gobierno de la Región de Novosibirsk de la Federación Rusa (Acuerdo n.º P-93).
