Evaluación preclínica de la utilidad de nuevos derivados de ácidos biliares en el tratamiento del carcinoma hepatocelular (BATKIs) y en la monitorización extracorpórea de la función hepatobiliar (NIRBADs)
- Autores: Beatriz Sánchez de Blas
- Directores de la Tesis: José Juan García Marín (dir. tes.), Álvaro Gacho Temprano (codir. tes.), Marta Rodríguez Romero (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Salamanca ( España ) en 2023
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: José L. Mauriz (presid.), Oscar Briz Sánchez (secret.), Maite García Fernández de Barrena (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Fisiopatología y Farmacología por la Universidad de Salamanca
- Materias:
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- Resumen
El cáncer de hígado se considera un grave problema de salud mundial ya que es el sexto tipo de cáncer más frecuente y ocupa la tercera posición en cuanto a muerte por esta enfermedad se refiere. En las últimas décadas, se han utilizado los inhibidores de tirosina quinasa (TKIs), entre los que se encuentran el sorafenib y el erlotinib, para el tratamiento de los tumores hepáticos. Sin embargo, el éxito de estos fármacos es modesto y presentan un elevado rango de efectos adversos, lo que hace patente la necesidad de buscar nuevas estrategias terapéuticas que mejoren la eficacia del tratamiento y la calidad de vida de los pacientes.
La principal causa de la refractariedad de los tumores hepáticos a los tratamientos quimioterápicos empleados en clínica es la existencia de mecanismos de quimiorresistencia (MOC). Entre ellos, destaca el MOC-1, relacionado con la alteración de la expresión de proteínas implicadas en la captación (MOC-1a) y eflujo (MOC-1b) de fármacos en el cáncer de hígado. Debido al fracaso farmacológico, los pacientes diagnosticados con este tipo de neoplasias presentan un pronóstico grave y una alta mortalidad. Por ello, un mayor conocimiento de estos mecanismos podría permitir un mejor abordaje clínico y una mayor supervivencia de los pacientes.
Por otro lado, los ácidos biliares (ABs) presentan una gran relevancia fisiológica debido a las múltiples funciones que desempeñan en el metabolismo y como moléculas señalizadoras. Su marcado hepatotropismo, es decir, la afinidad de que presentan los ABs por transportadores hepáticos específicos, hace que se hayan empleado en la síntesis de nuevos conjugados con potencial farmacológico, y también como lanzaderas para favorecer la llegada del tratamiento a los tejidos diana de interés. De esta forma, se consigue una mayor especificidad, con la consiguiente disminución de los efectos adversos derivados del tratamiento farmacológico.
En este sentido, también se han empleado los ABs con otras aplicaciones clínicas. Para la determinación de la función hepática se utilizan derivados de ABs como la colilglicilamidofluoresceína (CGamF) como moléculas trazadoras en combinación con técnicas de imagen. Sin embargo, el número de estas sondas es limitado y muchas ellas carecen de una estructura que les confiera vectorización hepática y, por tanto, especificidad de tejido. El avance en los últimos años de métodos no invasivos por imagen basados en la fluorescencia en el rango del infrarrojo cercano (NIR) ha supuesto una mayor precisión en el diagnóstico y manejo de los pacientes, ya que permite la detección de manera extracorpórea debido a su capacidad para atravesar los tejidos. Es por ello, que la disponibilidad de un agente de contraste con estas características podría dar lugar a una herramienta útil para el diagnóstico de alteraciones en el circuito enterohepático.
Una de las estrategias que se emplean para la síntesis de los derivados de ABs es lo que se conoce como "química click". Entre este grupo de reacciones, uno de los ejemplos descritos en bibliografía más empleados son las reacciones de cicloadición 1,3-dipolares entre una azida y un alquino terminales catalizados por Cu(I).
Para alcanzar los objetivos de esta Tesis, se han empleado diferentes métodos experimentales, tales como síntesis química de los compuestos BATKIs y NIRBADs mediante las reacciones de cicloadición 1,3-dipolares (química click), estudios de viabilidad celular "in vitro" por el test de formazán de fármacos inhibidores de tirosina kinasas (TKIs) de uso en clínica y los derivados sintetizados, ensayos de citometría de flujo en los que se ha medido la captación indirecta de los derivados de TKIs, y ensayos "in vivo" en los que se ha llevado a cabo la monitorización de la fluorescencia de las sondas NIRBADs, entre otros.
En el primer capítulo de esta Tesis, se han evaluado a nivel preclínico las propiedades antitumorales de una familia de derivados de TKIs, BATKIs, sintetizados con el fin de desarrollar compuestos que mejoren la respuesta al tratamiento frente al HCC. El fundamento era vectorizar éstos por medio de su unión a un AB, esperando aumentar los niveles intratumorales del fármaco y reducir los efectos adversos derivados de la terapia.
Por otro lado, en el segundo capítulo, se ha llevado a cabo la síntesis de una familia de compuestos derivados de ABs y con propiedades fluorescentes, NIRBADs, cuya longitud de onda pudiese atravesar los tejidos por situarse en el IR cercano con el fin de que pudieran emplearse como una nueva herramienta en el estudio de la función hepática. En los estudios funcionales de transporte de estas nuevas sondas se han observado diferencias entre los distintos compuestos sintetizados, que también se encontraron en los ensayos de monitorización "in vivo", en relación con su dinámica de aclaramiento hepático, que podría ser debida en gran parte a las diferencias estructurales que poseen los compuestos.
En base a los resultados obtenidos, las conclusiones de esta Tesis Doctoral fueron las siguientes: La evaluación "in vitro" de los BATKIs, obtenidos mediante la unión por "química click", basada en reacciones de cicloadición 1,3-dipolares de Huisgen, revela que la modificación química no disminuye significativamente su actividad citotóxica sobre las células derivadas de cáncer hepático.
Los estudios funcionales "in vitro" indicaron que los BATKIs podrían ser sustratos de la proteína OATP1B3.
Utilizando la estrategia de "química click", se completó la síntesis, purificación y caracterización quimicofísica de los NIRBADs, utilizando diferentes tipos de enlace y distintas posiciones del núcleo esteroide y la cadena lateral.
La investigación en modelos "in vitro" e "in vivo" de los NIRBADs revela la existencia de diferencias en sus características de biodisponibilidad hepática.
Los estudios funcionales de transporte revelaron que la captación de los NIRBADs está mediada fundamentalmente por los transportadores OATP1B3 y NTCP, con una menor contribución de OATP1B1.
El compuesto NIRBAD-1 presenta las mejores características colefílicas para su uso como sonda en estudios de funcionalidad hepatobiliar por determinación de las dinámicas de carga y aclaramiento hepático del compuesto analizadas por fluorescencia extracorpórea en diferentes modelos animales.
