Bioluminiscencia y órganos artificiales… Las investigaciones que realiza la UNAM contra cáncer

¿Qué relación podría tener la bioluminiscencia de animales como las luciérnagas, algunos peces, calamares, medusas, camaronas y hasta bacterias con el cáncer? Especialistas del Instituto de Biotecnología de la UNAM replican una reacción química que produce luz y que podría ayudar estudiar enfermedades como es este padecimiento.

“La bioluminiscencia se refiere a la producción de luz por organismos vivos, se genera por una reacción química que lleva a cabo una enzima llamada luciferasa, que utiliza como sustrato a la luciferina y junto con el oxígeno y la molécula ATP hay emisión de luz. Nosotros aprovechamos este fenómeno para monitorear y entender el desarrollo de tumores, con el fin de encontrar fármacos que puedan prevenir su crecimiento”, informó la investigadora del IBt, Celina García Meléndrez.

El estudio ha sido desarrollado y evaluado por el grupo de investigación del departamento de Genética del Desarrollo y Fisiología Molecular del Instituto, mediante el uso de ratones transgénicos, es decir, modificados genéticamente para que tengan la enzima luciferasa en sus células; posteriormente se le administra la luciferina y entonces los animales emiten luz, la cual se observa a través de un equipo especial.

Para que ingrese el roedor al equipo “In-Vivo Xtreme”, en el Laboratorio Nacional de Microscopía Avanzada de la UNAM, debe ser anestesiado;  con la ayuda de un software específico de computadora, los científicos observan en la imagen del animal la bioluminiscencia y detectan el crecimiento celular mediante la medición de la intensidad de luz reflejada por algunos colores del arcoíris.

Al finalizar el estudio, aseguró la integrante del Laboratorio sobre Plasticidad Celular, el animal despierta después del anestésico y continúa con su vida normal. Afirmó que es una tecnología beneficiosa porque permite utilizar el mismo ratón por largo tiempo, es decir, ayuda a reducir el número los especímenes empleados para distintos estudios científicos.

“Sin duda la bioluminiscencia es una herramienta poderosa en la investigación, porque contribuye a resolver problemas de salud en nuestra población y permite entender mejor la complejidad de los procesos que participan en un organismo vivo, lo que no se comprende a plenitud únicamente analizando sólo células en cultivo”, expresó.

Cabe mencionar que a partir de 2010 la OMS, el Centro Internacional de Investigación sobre el Cáncer y la Unión Internacional contra el Cáncer establecieron el 4 de febrero como el Día Mundial contra el Cáncer, con el fin de fomentar acciones de prevención y detección oportuna del padecimiento para reducir el número de fallecimientos por esta causa.

En México, durante 2020 el cáncer provocó más de 90 mil muertes y más de 195 mil nuevos casos; la Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer perteneciente a la Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que para 2040 el número de nuevos casos registrados en nuestro país incrementará en un 65%, alcanzando a más de 323 mil personas

¿Órganos artificiales para crear medicamentos?

En el Laboratorio sobre Plasticidad Celular del departamento de Genética del Desarrollo y Fisiología Molecular del IBt realizan otra metodología para continuar con la exploración del desarrollo del cáncer y encontrar nuevos tratamientos de bajo costo y accesibles.

“Lo más reciente en el estudio del cáncer y otras enfermedades es tratar de desarrollar sistemas in vitro dirigidos a generar organoides, que son órganos formados artificialmente en un laboratorio y que permiten, en un tiempo más corto, hacer evaluaciones de fármacos, por ejemplo; de esta forma se reduce al máximo el uso de animales y se acorta el tiempo de evaluación de un anticancerígeno potencial”, subrayó el investigador del IBt de la UNAM, Luis Fernando Covarrubias Robles.

Añadió que recientemente publicaciones científicas, como la revista Cell Stem Cell, describen la formación de estructuras parecidas a órganos miniatura (organoides) que crecen e interactúan con su entorno tal y como lo harían en el cuerpo dentro de un ser vivo. Esta metodología es considerada como una de las más interesantes y prometedoras en la actualidad.

“En este momento ya desarrollamos organoides del intestino en nuestro laboratorio y con este primer paso, esperamos más adelante iniciar un proceso carcinogénico que nos permita no sólo estudiar el tumor como tal, sino conocer los orígenes del cáncer”, destacó el responsable del grupo de investigación.

Contar con un organoide, agregó, el tránsito del sistema in vitro al ratón acortará las veces que se tengan que hacer pruebas para modificar dosis de fármacos, encontrar la administración adecuada y así luchar contra el cáncer.

Los trabajos desarrollados por los universitarios se encuentran en fase preclínica, es decir, aún no se han hecho pruebas en humanos ni están aprobadas para su uso.