Sulfuro de hidrógeno utilizado en el tratamiento del cáncer

El sulfuro de hidrógeno suele ser un gas altamente tóxico. Sin embargo, con una preparación cuidadosa, se puede usar para apoyar la terapia fototérmica (PTT) en el tratamiento del cáncer, como descubrió recientemente un equipo de investigadores que informa en la revista Angewandte Chemie. Como informa el equipo, un adyuvante que libera sulfuro de hidrógeno hace que las células tumorales pierdan su protección natural contra el calor y, por lo tanto, se vuelvan significativamente más sensibles al PTT.

© Wiley-VCH, reutilización con crédito a 'Angewandte Chemie' y un enlace al artículo original.

Respirar sulfuro de hidrógeno gaseoso generalmente nos asfixia, porque el gas suprime la cadena respiratoria en las mitocondrias, las centrales eléctricas de las células. Sin embargo, el sulfuro de hidrógeno molecular, cuando se administra en pequeñas cantidades a las células, no es del todo tóxico. En cambio, también actúa como una molécula mensajera y desempeña un papel en el crecimiento de células cancerosas. Con esto en mente, un equipo de investigadores que trabajaba con Xiaoyuan(Shawn) Chen de la Universidad Nacional de Singapur, se centró en los efectos del sulfuro de hidrógeno en los mecanismos de protección térmica de las células tumorales.

El equipo eligió este ángulo porque las células tumorales tienen la capacidad de protegerse contra el calor excesivo. En esencia, el objetivo de la terapia fototérmica es "hervir" las células cancerosas desde adentro hacia afuera. Para alcanzar las temperaturas requeridas, un fotosensibilizador introducido en las células convierte la luz láser entrante en calor. Sin embargo, las células tumorales responden a este ataque de calor aumentando la producción de proteínas de choque térmico (HSP), reduciendo la eficacia del tratamiento.

Sin embargo, para producir sus HSP, la célula necesita equivalentes de energía producidos en la cadena respiratoria mitocondrial, y es aquí donde intervinieron Chen y el equipo. Descubrieron que el sulfuro de hidrógeno, cuando se libera en las células tumorales en cantidades adecuadas, interrumpe la respiración mitocondrial, suprime la producción de HSP y dificulta que las células tumorales se protejan. Como donante de sulfuro de hidrógeno, el equipo eligió anetol tritiona aprobado por la FDA, un fármaco originalmente utilizado como tratamiento para la boca seca y para estimular la secreción de bilis, pero también conocido por su capacidad para liberar sulfuro de hidrógeno continuamente cuando se descompone en la célula.

Para completar la terapia fototérmica, el equipo combinó un derivado de anetholetritiona con nanodiscos de sulfuro de cobre, que se utilizan en PTT como fotosensibilizador para convertir eficientemente la luz del infrarrojo cercano en calor. Un tratamiento de dosis única condujo a la erradicación de tumores en ratones de laboratorio, a los que se les había implantado previamente tumores de mama, en tan solo unos días. Chen y el equipo también descubrieron que podían realizar el PTT a temperaturas más bajas utilizando la combinación de adyuvante y fotosensibilizador, lo que limita el daño al tejido sano circundante. Los autores sugieren usar este enfoque de remodelación de energía usando adyuvantes de sulfuro de hidrógeno como un enfoque más general para PTT efectivo.

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El Dr. Xiaoyuan (Shawn) Chen es profesor titular de la cátedra Nasrat Muzayyin en Medicina y Tecnología, Facultad de Medicina Yong Loo Lin y Facultad de Diseño e Ingeniería, Universidad Nacional de Singapur. Sus intereses de investigación incluyen el diagnóstico y la terapéutica del cáncer y las enfermedades cardiovasculares con un enfoque en la modificación de biomoléculas, nanomedicina para mejorar la administración de genes y fármacos, y nanobiosensores ultrasensibles.

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