Investigadors de l’ICO Girona-IDIBGI obren una nova via per desenvolupar fàrmacs per al tractament del càncer

L’estudi revela una nova connexió entre el metabolisme i la regulació epigenètica que influeix en el desenvolupament del càncer

Acaba de ser publicat a la versió digital de la revista científica ONCOGENE, que pertany al grup Nature

 Aquest treball d’investigació ha estat possible gràcies a una donació procedent de la família Armangué al Grup de Metabolisme i Càncer del Programa ProCURE ICO-IDIBGI

Investigadors del Programa ProCURE de l’ICO Girona-IDIBGI del Grup de Metabolisme i Càncer, liderat per Javier A. Menéndez, han descobert una nova manera de regular la epigenètica de les cèl·lules tumorals a través del metabolisme. Aquest descobriment obre les portes al desenvolupament d’una nova categoria de fàrmacs “metabòlics-epigenètics” per al tractament del càncer.L’estudi acaba de ser publicat en la versió digital de la revista científica ONCOGENE que pertany al grup Nature i hi ha col·laborat l’equip del doctor Jorge Joven, de l’Institut d’Investigació Sanitària Pere Virgili (IISPV) de Reus i el doctor Jiri Neuzil de l’Institut de Tecnologia Química de la República Txeca i de la Universitat de Griffith a Austràlia.Cal destacar que aquest treball d’investigació ha estat possible gràcies a una donació procedent de la família Armangué al grup de Metabolisme i Càncer del programa ProCURE ICO-IDIBGI. Per aquest motiu, l’estudi ha estat dedicat a la memòria de Joan Armangué, un veritable exemple de coratge i compromís en la lluita contra el càncer.

Escriptors moleculars i codi genètic

Si els gens fossin paraules, l’epigenètica representa els punts, les comes i altres signes d’ortografia que ens permet entendre una seqüencia d’ADN. Així, qualsevol modificació de l’ADN que alteri l’estructura d’un gen sense modificar la seva seqüència bàsica pot ser un canvi epigenètic. Les modificacions químiques en l’ADN (metilació) permet entendre perquè individus amb material genètic idèntic poden desenvolupar o no algun tipus de malaltia.El problema amb la metilació apareix quan aquesta alteració química es excessiva (hipermetilació) o escassa (hipometilació). Això produeix inestabilitat al genoma i s’associa amb mal pronòstic en molts tipus de tumors. Segons explica el cap del  Programa ProCURE de l’ICO Girona-IDIBGI, Javier A. Menéndez, “durant la formació dels tumors i el seu procés de metàstasi, la ‘tinta’ o metils que utilitzen els ‘escriptors’ moleculars per escriure el codi epigenètic d’una cèl·lula deixa d’afegir-se allà on toca, i això comporta una pèrdua de la identitat d’aquestes cèl·lules i teixits i s’afavoreix la seva transformació maligna”. Ja fa anys que se sap que en les etapes inicials de la formació d’un tumor es produeix una hipometilació global de l’ADN, que es tradueix en una pèrdua d’identitat de les cèl·lules, que es regeneren de manera incorrecta i acaben convertint-se en tumors. Aquesta ‘onada’ d’hipometilació s’incrementa durant la progressió i metàstasi de les cèl·lules tumorals. “És com si en un llibre alguns paràgrafs comencessin a moure’s lliurement i es col·loquessin en qualsevol pàgina impedint, d’aquesta manera, una bona lectura  i comprensió del text”, expliquen els investigadors del Programa ProCURE ICO-IDIBGI.Els ‘escriptors’ responsables de la metilació de l’ADN són uns enzims denominats ADN metil transferases (DNMTs), que catalitzen la transferència dels metils des d’una molècula de metabolisme cel·lular denominada S-adenosil-L-metionina (SAM) fins a les citosines de l’ADN. Com a conseqüència d’aquesta reacció es genera una altra molècula metabòlica denominada S-adenosil-homociteina (SAH), que actuaria com un inhibidor dels ‘escriptors’ epigenètics.

Manipulació del metabolisme cel·lular

Tot i que la hipometilació de l’ADN en les cèl·lules tumorals en comparació a les cèl·lules normals va ser la primera identificació epigenètica observada en el càncer a principis dels anys 80 del segle passat, fins ara no es tenien les eines terapèutiques amb la capacitat de restablir la capacitat metiladora dels enzims DNMTs. Els investigadors del Programa PorCURE de l’ICO Girona-IDIBGI ha aconseguit restablir la capacitat dels escriptors epigenètics per metilar l’ADN mitjançant la manipulació del metabolisme cel·lular, és a dir, són capaces de modificar l’epigenètica de la cèl·lula modificant el metabolisme.Utilitzant metformina -una droga emprada habitualment en el tractament de la diabetis tipus 2- i alguns nou derivats més potents, els investigadors van observar que el procés metabòlic dels mitocondris (centres neuràlgics responsables de la generació d’energia a les cèl·lules) és capaç de reprogramar, de manera ràpida i eficient, els nivells globals de metilació de l’ADN de cèl·lules pretumorals, tumorals i metastàsiques.“La inducció d’una crisi energètica en la cèl·lula en inhibir la cadena respiratòria de la mitocondria produeix una disminució dels nivells del SAH, l’inhibidor natural dels escriptors epigenètics. Simultàniament, la metformina i els seus derivats són capaços d’irrompre també el flux de grups de metilè a través de les mitocòndries, el que porta a l’acumulació del SAM, la tinta emprada pels escriptors epigenètics” comenten els investigadors.  L’augment de la relació entre SAM i SAH induït metabòlicament a través de l’administració de fàrmacs provoca que l’ADN hipometilat de les cèl·lules tumorals recuperin els seus nivells normals de metilació.

Fàrmacs metabòlics-epigenètics per combatre el càncer

A diferencia de les mutacions genètiques, les alteracions epigenètiques, com la hipometilació global de l’ADN, són teòricament reversibles si disposéssim de fàrmacs capaços de restablir els patrons de metilació de l’ADN propi de les cèl·lules normals.L’estudi que publica la revista ONCOGENE obre la porta al desenvolupament d’una nova família de fàrmacs metabòlics-epigenètics capaços de restaurar la identitat epigenètica original dels teixits tumorals mitjançant la reprogramació del metabolisme cel·lular.

L’Hospital Santa Caterina estrena un nou TAC que permetrà fer nous estudis diagnòstics i radiologia intervencionista

L’aparell, d’última generació, proporciona imatges de qualitat extraordinària en un temps record, gràcies a l’alta resolució espacial i temporal que permet la tecnologia multi tall de 160 detectors. Es calcula que l’activitat s’incrementarà en un 10%.

L’Institut de Diagnòstic per la Imatge (IDI-Girona) estrena un nou TC (tomografia computada) d’última generació a l’Hospital Santa Caterina, que permet fer estudis que abans no es podien realitzar i exploracions molt més ràpides, amb la conseqüent disminució d’irradiació al pacient, així com obtenir imatges de qualitat extraordinària. L’equipament, que ha suposat una inversió de prop d’un milió d’euros, permet fer biòpsies i tractaments intervencionistes.El TC és un tub de raigs X que gira al voltant del cos del pacient, i el nou aparell del Santa Caterina està equipat amb l’última tecnologia desenvolupada per a aquests tipus d’aparells. El TC disposa de tecnologia multi tall amb 160 detectors (els TC habitualment són de 64 a 128 detectors), que es tradueix a la pràctica en poder estudiar una zona molt més àmplia del cos en molt poc temps (segons).

Diagnòstic molt precís i nous estudis

Amb el nou TC d’alta resolució espacial s’obtenen imatges d’alta qualitat, per la qual cosa el diagnòstic de la patologia és molt precís. Ara es podran fer reconstruccions de les parts del cos en diferents plans (reconstrucció isotròpica) i visualitzar lesions de fins a mig mil·límetre. Per la seva banda, la millora de la resolució temporal permetrà fer exploracions de les arteries o del cor per TC, entre d’altres estudis.Així mateix, l’aparell elimina de la imatge diagnòstica el que se’n diu “artefactes per pròtesi metàl·lica”, és a dir, l’ombra o taca produïda per una pròtesi que abans impedia valorar amb claredat una zona (columna, cama, genoll o parts de la boca en cas que la persona portés implants, per exemple).

Radiologia intervencionista al Santa Caterina

El nou equipament obre la porta a la radiologia intervencionista a l’hospital. El tractament intervencionista guiat per la imatge amplia les possibilitats d’actuació dels professionals assistencials en el pacient. Així, per exemple, es podran fer intervencions per TC, segons indicacions de l’equip mèdic, com ara per al tractament del dolor en la columna lumbar, evitant que el pacient entri a quiròfan.En definitiva, les múltiples utilitats del nou equipament, en el camp diagnòstic, en el cribratge de certes malalties, en els estudis de seguiment i en el tractament intervencionista guiat per la imatge, situen el Santa Caterina com a centre capdavanter en el diagnòstic per la imatge.

Més benestar del pacient i menys radiació

A banda de la millora que suposa el nou TC en la qualitat del tractament i diagnòstic de la malaltia del pacient per part dels facultatius de les diferents especialitats, el director de l’IDI Girona — doctor Salvador Pedraza — posa l’accent en l’increment del benestar del pacient. “En disminuir el temps d’exposició, aconseguim disminuir l’angoixa i el nerviosisme que produeix la prova en moltes persones i sobretot en nens, evitant també la sedació que en alguns casos havíem d’administrar”. El doctor Pedraza subratlla també el programa del nou TC que redueix la dosi d’irradiació al mínim possible, per la qual cosa s’incrementa la seguretat del pacient. S’hi sumen altres factors positius com ara la possibilitat de fer exploracions a persones amb un sobrepès important.Amb l’objectiu d’humanitzar al màxim el tracte al pacient, la sala del TC disposa d’un joc de llums de colors que s’utilitza per incrementar la tranquil·litat de la persona, sent especialment efectiu en els nens, que poden triar el color del llum de la sala mentre es fan la prova.Anualment es realitzen al Santa Caterina uns 8.000 estudis per TC. Es preveu que l’activitat augmentarà en un 10%.Les obres d’adequació per a la instal·lació del nou equipament es van fer durant el mes de setembre. Durant les setmanes posteriors, els equips assistencials del Santa Caterina juntament amb els professionals de l’IDI Girona, han dut a terme la formació per conèixer les utilitats i aplicacions del nou TC en els diferents camps: diagnòstic, cribratge, seguiment i intervenció. es realitzen al Santa Caterina uns 8.000 estudis per TAC. Es preveu incrementar la demanda en un 10%.