Aprovechar las terapias contra el cáncer para combatir la tuberculosis

¿Qué podría enseñarnos el cáncer sobre la tuberculosis? Ésa es una pregunta que Meenal Datta se ha estado planteando desde que era estudiante de posgrado.

Una vez que el sistema inmunológico del cuerpo está infectado con tuberculosis, forma granulomas -; grupos apretados de glóbulos blancos -; en un intento de aislar las bacterias que causan infecciones en los pulmones. Pero la mayoría de las veces, los granulomas causan más daño que bien.

Encargado de analizar las similitudes entre granulomas y tumores, Datta descubrió que ambos son estructural y funcionalmente anormales. En 2015, ella y otros investigadores observaron las estructuras vasculares de los granulomas y demostraron que están comprometidas y tienen fugas al igual que los vasos sanguíneos de los tumores, lo que limita la administración de fármacos y el tratamiento exitoso en ambas enfermedades.

Fue la primera vez que demostramos definitivamente que existía esta similitud fisiopatológica entre estas dos enfermedades que se presentan con causas y síntomas diferentes. El cáncer no se parece en nada a una enfermedad infecciosa. Y, sin embargo, aquí hay dos enfermedades diferentes con el mismo problema de vasos sanguíneos disfuncionales”.

Meenal Datta, profesor asistente de ingeniería aeroespacial y mecánica, Universidad de Notre Dame

Ahora, un estudio del mismo equipo de la Universidad de Notre Dame, el Hospital General de Massachusetts y los Institutos Nacionales de Salud ha identificado una combinación de medicamentos que pueden mejorar el flujo sanguíneo dentro de los granulomas, beneficiando la administración de fármacos. Publicado en el procedimientos de la Academia Nacional de Cienciasel estudio aprovecha décadas de investigación sobre el cáncer para estudiar el tejido pulmonar afectado por la tuberculosis y mejorar el tratamiento.

“Al igual que en los tumores, muchos de los vasos sanguíneos de los granulomas se comprimen o se cierran con fuerza, como si pisaras la manguera de tu jardín”, dijo Datta, el primer autor del estudio. “En el cáncer, sabemos que eso sucede debido a la masa tumoral en crecimiento y al andamiaje proteico de soporte que forma, llamado matriz. Pensamos que tal vez estaba sucediendo lo mismo en la tuberculosis”.

El estudio confirmó que ocurre un fenómeno similar en los granulomas -; demasiada masa celular y andamiaje proteico. Esta función deteriorada hace que el flujo sanguíneo a través de los vasos sanguíneos sea casi imposible, lo que paraliza la capacidad de llevar un medicamento al sitio de la enfermedad de tuberculosis.

Datta y sus colaboradores utilizaron losartán, un fármaco asequible que se utiliza para tratar la presión arterial alta. Sin embargo, también tiene el efecto secundario beneficioso de reducir la cantidad de matriz que se crea dentro de un granuloma, abriendo así los vasos sanguíneos comprimidos y restableciendo el flujo sanguíneo.

Luego, los investigadores combinaron losartán con bevacizumab, un fármaco utilizado por pacientes con cáncer para detener la sobreproducción de vasos sanguíneos mal formados. Con este enfoque medicinal doble, Datta y el equipo pudieron hacer que los vasos sanguíneos del granuloma funcionaran y se comportaran de manera más normal.

Cuando los investigadores aplicaron las terapias dirigidas por el huésped losartán y bevacizumab junto con antibióticos, mostraron una mejor administración del fármaco y concentración de antibióticos dentro de los granulomas.

Además, el estudiante graduado de Datta, Maksym Zarodniuk, analizó los datos de secuenciación del genoma producidos por el equipo y descubrió que incluso sin antibióticos, había una reducción de las bacterias de la tuberculosis dentro de los granulomas.

“Cuando administramos sólo esas terapias dirigidas al huésped, obtuvimos un buen beneficio del tratamiento incluso sin agregar antibióticos. Esas terapias promovían la respuesta inflamatoria del cuerpo para luchar contra las bacterias, algo que no esperábamos”, afirmó Datta.

Para Datta, este estudio culmina una etapa de investigación sobre la tuberculosis que comenzó cuando comenzó su investigación doctoral en el Hospital General de Massachusetts y la Facultad de Medicina de Harvard en 2011, y que ha abarcado múltiples fases de su carrera. La tuberculosis, aunque controlada en gran medida en Estados Unidos, todavía se considera una de las enfermedades infecciosas más mortales en todo el mundo.

“La ventaja de las terapias dirigidas por el huésped que seleccionamos es que estos agentes o fármacos muy similares de la misma clase ya están aprobados por agencias reguladoras de todo el mundo y son asequibles”, afirmó Datta. “Esperamos que nuestros resultados preclínicos sean lo suficientemente convincentes como para iniciar un ensayo clínico que beneficie a los pacientes con tuberculosis”.

En la actualidad, el laboratorio de Datta en la Universidad de Notre Dame centra principalmente su investigación en comprender el glioblastoma, un cáncer cerebral poco común y resistente al tratamiento. Datta dijo que ser ingeniera le permite cruzar a otras áreas de investigación y con una perspectiva diferente, argumentando excelentemente la importancia de la investigación multidisciplinaria.

“Creo que esa es realmente una ventaja de ser ingeniero. A veces me resulta más fácil hacer conexiones entre contextos que parecen dispares”, dijo Datta. “Dependemos de nuestros colegas clínicos y de ciencias biológicas para analizar esos detalles, pero los ingenieros son muy buenos abordando problemas complejos desde un enfoque de sistemas simplificados”.

El estudio, “La normalización de la vasculatura y la matriz del granuloma mejora la administración de fármacos y reduce la carga bacteriana en conejos infectados con tuberculosis”, fue financiado por la Fundación Bill y Melinda Gates y los Institutos Nacionales de Salud. Datta es miembro afiliado del Instituto Berthiaume para la Salud de Precisión de Notre Dame, el Instituto Eck para la Salud Global, el Instituto de Investigación del Cáncer Harper, el Instituto Lucy Family para Datos y Sociedad, NDnano y el Centro Warren para el Descubrimiento de Fármacos. Datta es profesor asistente en los siguientes programas de doctorado: ingeniería aeroespacial y mecánica, bioingeniería y ciencia e ingeniería de materiales.

2024-03-26 01:40:00
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