Recerca

Les nanopartícules d’òxid de ceri podrien millorar el pronòstic del carcinoma hepatocel·lular

Una llarga col·laboració entre l’IDIBAPS i l’ICN2, encapçalada pel Prof. Wladimiro Jiménez i el Prof. ICREA Víctor F. Puntes, ha demostrat que l’administració de nanopartícules d’òxid de ceri en un model animal de rates pot competir amb els tractaments disponibles a data d’avui. La recerca publicada a Hepatology demostra que els teixits humans també absorbeixen i retenen les nanopartícules convertint-les en una potencial i prometedora nova estratègia farmacològica.

D'esquerra a dreta: Guillermo Fernández‐Varo, Víctor Puntes, Wladimiro Jiménez y Meritxell Perramón.

El carcinoma hepatocel·lular és el càncer de fetge més freqüent i ocupa la tercera posició en el rànquing mundial de càncers amb major mortalitat. La seva aparició està relacionada amb els virus de l’hepatitis B i C, l’alcoholisme, malalties metabòliques del fetge i l’exposició a certes toxines. Tot i que se n’han descrit els mecanismes moleculars amb detall, ara per ara no es disposa d’un tractament efectiu un cop superades les fases primerenques de la malaltia. Quan ja no es pot recórrer a l’ablació en els primers estadis de progressió, les millors aproximacions terapèutiques no aconsegueixen frenar la progressió de la malaltia. Segons publica la revista Hepatology, això podria canviar gràcies a un tractament experimental basat en nanopartícules d’òxid de ceri en el qual fa temps que treballen plegats l’Institut d’Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS) i l’Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2).

El treball explica com, gràcies a les seves propietats antioxidants i antiinflamatòries, les nanopartícules d’òxid de ceri han pogut revertir parcialment els mecanismes cel·lulars involucrats en la progressió del tumor i han aconseguit augmentar de manera significativa la supervivència en models animals de rates. Els darrers signants de l’estudi són el Prof. Wladimiro Jiménez, cap del Servei de Bioquímica del Centre de Diagnòstic Biomèdic de l’Hospital Clínic de Barcelona i cap del grup IDIBAPS Recerca translacional en noves estratègies terapèutiques i diagnòstiques en malalties hepàtiques, i el Prof. ICREA Víctor F. Puntes, cap del Grup ICN2 de Nanopartícules Inorgàniques i també del Grup de Nanopartícules Farmacocinètiques del Vall d’Hebron Institut de Recerca (VHIR). El primer signant és Guillermo Fernández-Varo, membre del grup de recerca IDIBAPS esmentat anteriorment i del CIBER de Malalties Hepàtiques i Digestives (CIBERehd).

Aquesta recerca es va iniciar fa gairebé una dècada i va donar els primers resultats quan l’IDIBAPS i l’ICN2 publicaven l’any 2016 un treball a Journal of Hepatology, on es posava de manifest el potencial terapèutic antiinflamatori de les nanopartícules d’òxid de ceri per al tractament de diverses malalties cròniques del fetge. El nou treball aparegut a Hepatology se centra en el carcinoma hepatocel·lular i analitza l’impacte del tractament experimental sobre un model animal de rates al qual se’ls ha induït el càncer, estudia la distribució del fàrmac en tres fetges humans descartats per al trasplantament i en detalla l’absorció intracel·lular en cultius cel·lulars de càncer de fetge humà. Aquesta recerca translacional apropa doncs el nou tractament a les fases clíniques d’experimentació.

L’equip de recerca va administrar a les rates quatre dosis de nanopartícules d’òxid de ceri, dues per setmana, 16 setmanes després de provocar-los el càncer de fetge. Les nanopartícules, de morfologia esfèrica i una mida d’entre 4 i 20 nanòmetres, es concentraven principalment al fetge i la melsa pocs dies després de la seva administració. Les rates tractades atenuaven el nombre de nòduls cancerosos al fetge, presentaven nivells reduïts del marcador de càncer alfa-fetoproteïna, mostraven menor proliferació de les cèl·lules canceroses i major mort cel·lular per apoptosi i tenien efectes beneficiosos en veure reduïts els efectes nocius de la inflamació i l’alteració del metabolisme de lípids. Quan es va comparar la supervivència de les rates tractades es va observar que tant les nanopartícules com la millor opció terapèutica disponible en el moment de l’estudi doblaven la supervivència de les rates que passava d’uns 15 dies a més de 30.

La distribució de les nanopartícules en fetges humans funcionals es va observar mitjançant tècniques d’imatge en òrgans descartats per al trasplantament. En només 30 minuts la meitat de les nanopartícules quedaven retingudes al fetge formant aglomerats de diferents mides en diverses localitzacions. Els cultius cel·lulars procedents de càncer de fetge humà també van mostrar una gran capacitat d’adsorció de les nanopartícules després de 24 hores d’exposició. Per tant, el tractament basat en nanopartícules d’òxid de ceri, que sense efectes secundaris igualava els resultats de la millor opció terapèutica disponible a data d’avui, podrien donar lloc a una estratègia farmacològica innovadora per a una malaltia necessitada de noves teràpies.

Referència de l’article:

Guillermo Fernández‐Varo,  Meritxell Perramón,  Silvia Carvajal,  Denise Oró,  Eudald Casals,  Loreto Boix,  Laura Oller,  Laura Macías‐Muñoz,  Santi Marfà, Gregori Casals, Manuel Morales‐Ruiz, Pedro Casado, Pedro R. Cutillas, Jordi Bruix, Miquel Navasa, Josep Fuster, Juan Carlos Garcia‐Valdecasas, Mihai C. Pavel, Víctor Puntes, Wladimiro Jiménez. Bespoken nanoceria: A new effective treatment in experimental hepatocellular carcinoma. Hepatology. First published:21 January 2020. DOI: https://doi.org/10.1002/hep.31139