Aunando la farmacia y la química inorgánica, el químico Dr. Christoph Selg y sus colegas han logrado desarrollar un grupo de prometedores agentes potenciales para la terapia del cáncer: los llamados “borinostatos”.
Muchas terapias contra el cáncer se basan en atacar el tejido enfermo sin afectar al sano. Un método probado para distinguir entre el bien y el mal es el bloqueo selectivo de las enzimas que se producen en exceso en las células cancerosas. De este modo, el metabolismo de la célula se altera hasta tal punto que se inicia una muerte celular controlada y la célula cancerosa acaba muriendo, mientras que las células sanas permanecen prácticamente inalteradas. Una familia de enzimas que los científicos desearían poder bloquear específicamente es la de las 18 histonas desacetilasas (HDAC), porque desempeñan un papel central en algunos cánceres, pero también en el VIH, las enfermedades inflamatorias e inmunitarias, así como en las enfermedades neurodegenerativas y parasitarias. Los investigadores trabajan en el desarrollo de sustancias activas según el principio de la cerradura y la llave, que bloquean exclusivamente el bolsillo enzimático de la enzima deseada, pero sin perjudicar las funciones de otras enzimas. Las “claves” que buscamos funcionan como los llamados inhibidores y, en el caso de las histonas desacetilasas, se denominan HDACi.
Objetivo: Integrar bloques de construcción inorgánicos en el desarrollo de sustancias activas
En el Instituto de Farmacia de la Universidad de Leipzig, el grupo de investigación dirigido por el Prof. Dr. Finn K. Hansen (catedrático junior de Química Farmacéutica y Medicinal de la Universidad de Leipzig hasta el verano de 2020; recientemente catedrático de Química Farmacéutica de la Universidad de Bonn) lleva varios años investigando este tipo de HDACi. Los investigadores suelen recurrir a los bloques de construcción sintéticos de la química orgánica, basados principalmente en el carbono. El problema: la elección de los posibles bloques de construcción es limitada. Por ello, para ampliar la biblioteca, el grupo de Hansen se unió al grupo de trabajo del Prof. Dr. Dr. h.c.. Evamarie Hey-Hawkins en el Instituto de Química Inorgánica, que proporcionó los conocimientos técnicos y la infraestructura necesarios para integrar ahora también bloques de construcción inorgánicos basados en el boro en el desarrollo de HDACi.
El Dr. Christoph Selg, científico junior, llevó a cabo el trabajo de síntesis y se desplazó entre los laboratorios de los dos grupos de trabajo durante varios meses. “Los compuestos de boro suelen ser muy sensibles al aire y al agua, por lo que las síntesis de los bloques de construcción inorgánicos tuvieron que llevarse a cabo bajo una atmósfera de gas inerte en aparatos especiales”, explica. “Los laboratorios del Grupo Hey-Hawkins están especializados en esta técnica denominada Schlenk. Envasados de forma segura, los compuestos se transportaron después al Instituto para el Desarrollo de Medicamentos (IWE) para la síntesis de los principios activos acabados.” El resultado: las nuevas moléculas del fármaco estaban formadas ahora por la mitad de andamiajes orgánicos convencionales del fármaco HDACi y la mitad de clústeres inorgánicos de boro (carboranos). Los investigadores de Leipzig los bautizaron como “Borinostatos”.
Eficaz y controlable con precisión
En extensas pruebas in vitro realizadas en el Instituto de Desarrollo de Fármacos de la Universidad de Leipzig, en el Instituto Farmacéutico de la Universidad de Bonn y en la Clínica de Oncología Pediátrica, Hematología e Inmunología Clínica del Hospital Universitario de Düsseldorf, se comprobó que los nuevos compuestos no sólo eran muy eficaces, sino que además podían dirigirse con especial precisión contra la enzima histona deacetilasa 6, especialmente relevante en el tratamiento del cáncer. “Con este nuevo concepto, ahora se dispone de ‘llaves y llaves maestras’ para las HDAC. Nuestros ‘borinostatos’ representan una base prometedora para nuevos enfoques de investigación cooperativa inorgánico-farmacéutica”, afirma Selg.
Fuente: Universidad de Leipzig
