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Uso de bacterias y sus productos en la terapia del cáncer
Use of bacteria and their products in cancer therapy
Mónica L. Pineda-Castellanosa, Ma. Eugenia Núñez-Valdezb
a Estudiante de Doctorado, Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Cuernavaca, Morelos, México.
b Investigador Asociado C. T. C., Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Cuernavaca, Morelos, México.
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pron&#243;stico y tratamiento&#44; caracterizadas por el excesivo y descontrolado crecimiento celular&#44; que invade y da&#241;a tejidos&#44; provocando la muerte del organismo&#46; La falta de control de la proliferaci&#243;n celular es el resultado de m&#250;ltiples alteraciones en el ADN &#40;&#193;cido Desoxirribonucleico&#41; de las c&#233;lulas&#44; las cuales resultan en mutaciones en los genes que codifican para prote&#237;nas reguladoras de este proceso&#46;<span class="elsevierStyleSup">4</span></p><p class="elsevierStylePara"> Dado que los tumores est&#225;n constituidos por c&#233;lulas que alteran su divisi&#243;n porque tienen descontrolado el ciclo celular o bien&#44; debido a que son resistentes a est&#237;mulos fisiol&#243;gicos que inducen muerte&#44; con lo cual tambi&#233;n se acumulan c&#233;lulas formando una masa tumoral&#44; se han realizado innumerables investigaciones que han conducido al desarrollo de tratamientos para combatir el c&#225;ncer&#46;</p><p class="elsevierStylePara"> Un tratamiento propuesto es el sist&#233;mico&#44; en el cual se pueden utilizar dos estrategias terap&#233;uticas diferentes&#58; una es provocar citotoxicidad&#44; o inducci&#243;n de la muerte de las c&#233;lulas de la masa tumoral&#59; la otra&#44; es provocar citostasis induciendo la diferenciaci&#243;n celular y frenando con ello el ciclo celular de las c&#233;lulas cancerosas&#46; Ambas estrategias terap&#233;uticas provocan efectos deseados sobre el tumor&#44; ya sea su recesi&#243;n o su estabilizaci&#243;n&#44; evitando as&#237; su crecimiento&#46;<span class="elsevierStyleSup">5</span></p><p class="elsevierStylePara"> Las terapias convencionales para el tratamiento del c&#225;ncer&#44; consisten en la resecci&#243;n quir&#250;rgica&#44; la radioterapia y la quimioterapia&#44; las cuales han resultado eficaces en el tratamiento de muchos pacientes&#46; No obstante&#44; existen varios casos de pacientes para los cuales dichas terapias han sido ineficaces o bien&#44; han generado resistencia hacia los f&#225;rmacos utilizados&#46;<span class="elsevierStyleSup">6</span> Debido a ello en las &#250;ltimas d&#233;cadas se ha realizado una b&#250;squeda de agentes terap&#233;uticos que permitan la mejora&#44; complemento o sustituci&#243;n de los m&#233;todos convencionales&#46;</p><p class="elsevierStylePara"> Una de las razones de la falta de eficacia de las terapias convencionales&#44; en especial para tumores s&#243;lidos&#44; es la presencia de &#225;reas hip&#243;xicas que son resistentes a las intervenciones mencionadas&#46; Sin embargo&#44; esta limitaci&#243;n puede ser explotada para mejorar la orientaci&#243;n hacia los tumores&#44; mediante el uso de bacterias anaerobias obligadas o facultativas&#44; que puedan multiplicarse preferentemente en dichas &#225;reas hip&#243;xicas facultativas&#46;<span class="elsevierStyleSup">7</span> Para ello se han propuesto diferentes g&#233;neros bacterianos con estas caracter&#237;sticas&#44; que se acumulan espec&#237;ficamente en los tumores&#44; entre ellos se encuentran <span class="elsevierStyleItalic">Clostridium&#44;</span><span class="elsevierStyleSup">8&#44;9</span><span class="elsevierStyleItalic"> Salmonella&#44;</span><span class="elsevierStyleSup">1-3&#44;10-12</span><span class="elsevierStyleItalic"> Bifidobacterium</span><span class="elsevierStyleSup">13-16</span> y<span class="elsevierStyleItalic"> Escherichia&#46;</span><span class="elsevierStyleSup">12&#44;15-17 </span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">¿ USO DE BACTERIAS EN LA TERAPIA DEL C&#193;NCER</span></p><p class="elsevierStylePara"> Las terapias bacterianas poseen numerosos mecanismos &#250;nicos para el tratamiento del c&#225;ncer&#46; Dichos microorganismos ofrecen muchas ventajas&#44; incluyendo citotoxicidad natural&#44; motilidad y quimiotaxis&#46; Es importante tambi&#233;n&#44; la presencia de un genoma relativamente grande para manipular su orientaci&#243;n espec&#237;fica hacia los tumores&#44; lo que les permite penetrar en el tejido de forma activa&#44; adem&#225;s de que son de f&#225;cil detecci&#243;n&#46; Durante la &#250;ltima d&#233;cada&#44; se ha demostrado que <span class="elsevierStyleItalic">Salmonella&#44; Clostridium&#44; Bifidobacterium </span>y <span class="elsevierStyleItalic">Escherichia coli</span> y otros g&#233;neros&#44; tienen control sobre el crecimiento tumoral y promueven la supervivencia en modelos animales&#46;<span class="elsevierStyleSup">15&#44;16</span></p><p class="elsevierStylePara"> Dentro de las terapias dise&#241;adas para tratar enfermedades neopl&#225;sicas&#44; que tienen como objetivo la destrucci&#243;n de las c&#233;lulas blanco y en las cuales el uso de bacterias podr&#237;a tener un papel importante&#44; se encuentran las siguientes estrategias terap&#233;uticas divididas en tres grupos&#58; 1&#41; terapias tendientes a potenciar la acci&#243;n del sistema inmune &#40;mediante expresi&#243;n de citoquinas o quimiocinas en el tejido tumoral&#44; o mediante la expresi&#243;n de receptores antig&#233;nicos en c&#233;lulas del sistema inmune&#44; entre otras&#41;&#44; 2&#41; terapias con genes t&#243;xicos &#40;que producen un efecto citot&#243;xico directo en las c&#233;lulas tumorales&#41; y 3&#41; terapias con genes suicidas &#40;que permiten la activaci&#243;n enzim&#225;tica de prodrogas en metabolitos citot&#243;xicos&#41;&#46;<span class="elsevierStyleSup">16&#44;18</span></p><p class="elsevierStylePara"> A continuaci&#243;n se abordar&#225;n algunos estudios acerca del uso de la bacteria viva completa&#44; atenuada o modificada gen&#233;ticamente&#44; bacterias como vectores de transporte de agentes tumoricidas y de enzimas bacterianas&#44; y bacterias como fuente de toxinas y agentes inmunoterap&#233;uticos&#46;<span class="elsevierStyleSup">6</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">¿ BACTERIAS COMO AGENTES TUMORICIDAS</span></p><p class="elsevierStylePara"> El uso de bacterias vivas no pat&#243;genas&#44; atenuadas o gen&#233;ticamente modificadas&#44; ha comenzado a emerger como un agente antitumoral potencial&#44; ya sea para proporcionar efectos directos tumoricidas o para liberaci&#243;n de mol&#233;culas tumoricidas&#46;</p><p class="elsevierStylePara"> Una de las principales ventajas de las terapias bacterianas para el c&#225;ncer&#44; es su capacidad para dirigirse espec&#237;ficamente a los tumores&#46; Dicha capacidad obedece a las condiciones intr&#237;nsecas encontradas dentro de los mismos&#44; como son bajas concentraciones de ox&#237;geno&#44; circulaci&#243;n deteriorada y necrosis&#46; Los mecanismos de acumulaci&#243;n de las bacterias en los tumores difieren dependiendo de su capacidad de tolerancia al ox&#237;geno&#46; Las bacterias anaerobias obligadas &#40;por ejemplo&#44; <span class="elsevierStyleItalic">Clostridium </span>y <span class="elsevierStyleItalic">Bifidobacterium</span>&#41; no pueden sobrevivir en presencia de ox&#237;geno&#44; por lo que al inyectar las esporas bacterianas s&#243;lo pueden germinar en las regiones an&#243;xicas de los tumores&#46; En el caso de las bacterias anaerobias facultativas como son <span class="elsevierStyleItalic">Salmonella</span> y <span class="elsevierStyleItalic">Escherichia</span>&#44; usan un conjunto de mecanismos m&#225;s complejos para la orientaci&#243;n hacia los tumores&#58; la bacteria es atrapada en el tumor debido a la vasculatura ca&#243;tica caracter&#237;stica de los mismos&#44; la bacteria presenta un crecimiento desmesurado dentro de los tumores tras la inflamaci&#243;n&#44; la bacteria puede presentar quimiotaxis hacia los compuestos producidos por los tumores&#44; y puede tener un crecimiento preferencial en microambientes espec&#237;ficos del tumor&#46;<span class="elsevierStyleSup">16</span></p><p class="elsevierStylePara"> Uno de los g&#233;neros bacterianos con los que se han realizado diversos estudios es <span class="elsevierStyleItalic">Salmonella</span>&#46; Este tipo de bacterias puede crecer tanto en condiciones aerobias como anaerobias&#44; y es capaz de colonizar tumores peque&#241;os y grandes&#46; Se ha demostrado que una cepa derivada de <span class="elsevierStyleItalic">S&#46; typhimurium&#44;</span> tiene la capacidad de inhibir la met&#225;stasis de melanoma conduciendo a una reducci&#243;n sustancial en el tama&#241;o y n&#250;mero de micromet&#225;stasis&#46; La cepa mencionada presenta supresi&#243;n de dos de sus genes &#40;<span class="elsevierStyleItalic">msbB</span> y <span class="elsevierStyleItalic">purl</span>&#41;&#44; obteniendo as&#237; total atenuaci&#243;n &#40;para impedir un shock t&#243;xico en los animales inoculados&#41; y dependencia de fuentes externas de purina y otras mutaciones auxotr&#243;ficas para sobrevivir&#46; Esta dependencia deja indefensa a la bacteria lo que la hace incapaz de replicarse en tejidos normales como el h&#237;gado o el bazo<span class="elsevierStyleSup">10</span>&#46;Se han realizado experimentos tanto <span class="elsevierStyleItalic">in vivo</span> como <span class="elsevierStyleItalic">in vitro</span>&#44; inoculando la cepa <span class="elsevierStyleItalic">S&#46; typhimurium </span>A1 modificada con auxotrofias para leucina y arginina&#44; con la expresi&#243;n de una prote&#237;na verde fluorescente &#40;GFP&#41;&#46; La bacteria fue introducida intravenosa e intratumoralmente en ratones&#44; fue capaz de invadir y replicarse intracelularmente en diversas c&#233;lulas cancerosas&#44; provocando la erradicaci&#243;n completa del tumor al d&#237;a 20 despu&#233;s de la inoculaci&#243;n&#46;<span class="elsevierStyleSup">1</span> En estudios m&#225;s recientes se observ&#243; la erradicaci&#243;n total del tumor al d&#237;a 7&#46;<span class="elsevierStyleSup">2&#44;3</span> Por otra parte&#44; se realiz&#243; un reaislado de la cepa&#44; nombrada <span class="elsevierStyleItalic">S&#46; typhimurium </span>A1-R&#44; la cual permiti&#243; erradicar completamente la met&#225;stasis cancerosa inducida en ratones con las l&#237;neas XPA-1 &#40;c&#225;ncer pancre&#225;tico humano&#41;&#44; HT-1080 &#40;fibrosarcoma humano&#41; y PC-3 &#40;c&#225;ncer de pr&#243;stata humano&#41;&#46; Este tipo de c&#225;ncer se caracteriza por crecer en regiones necr&#243;ticas tumorales&#44; por lo que se pudieron erradicar los tumores sin necesidad de complementar con quimioterapia o alg&#250;n otro agente citot&#243;xico&#44; adem&#225;s de que no present&#243; efectos adversos&#46;<span class="elsevierStyleSup">2&#44;11</span></p><p class="elsevierStylePara"> Los ensayos que emplean especies del g&#233;nero <span class="elsevierStyleItalic">Clostridium</span>&#44; productoras de esporas&#44; se basan principalmente en la actividad oncol&#237;tica natural de la bacteria&#44; para lograr respuestas terap&#233;uticas en el tumor&#46; No obstante&#44; en algunos estudios se ha observado que despu&#233;s de la administraci&#243;n&#44; las esporas germinan dentro de los tumores&#44; matando las c&#233;lulas cancerosas&#46; Se han demostrado efectos oncol&#237;ticos significativos en estudios pre-cl&#237;nicos&#46;<span class="elsevierStyleSup">8</span> A pesar de los &#233;xitos precl&#237;nicos obtenidos con<span class="elsevierStyleItalic"> Clostridium </span>y <span class="elsevierStyleItalic">Salmonella</span>&#44; la eficacia terap&#233;utica no siempre se ha podido adaptar en estudios humanos&#46; Con <span class="elsevierStyleItalic">Clostridium</span>&#44; a pesar de que existe evidencia de onc&#243;lisis en ensayos humanos&#44; la tasa de recurrencia del tumor no disminuy&#243; despu&#233;s del tratamiento&#46;<span class="elsevierStyleSup">9</span></p><p class="elsevierStylePara"> Las investigaciones en este campo han ido creciendo y nuevas cepas de bacterias han sido investigadas como agentes anticancerosos&#58; <span class="elsevierStyleItalic">Salmonella choleraesuis</span>&#44; <span class="elsevierStyleItalic">Vibrio cholerae</span>&#44; <span class="elsevierStyleItalic">Listeria monocytogenes&#44; </span>e incluso&#44; <span class="elsevierStyleItalic">Escherichia coli&#44;</span> todas han mostrado que pueden replicarse dentro de los tumores&#46;<span class="elsevierStyleSup">12 </span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">¿ BACTERIAS COMO VECTORES PARA TERAPIA G&#201;NICA</span></p><p class="elsevierStylePara"> Como resultado de la b&#250;squeda de nuevas alternativas para el tratamiento del c&#225;ncer&#44; y con el advenimiento de la Biolog&#237;a Molecular&#44; la terapia g&#233;nica se ha ido desarrollando durante las &#250;ltimas dos d&#233;cadas&#44; espec&#237;ficamente dise&#241;ando genes terap&#233;uticos que puedan tratar el c&#225;ncer usando sistemas de vectores&#46; Para ello&#44; se han evaluado una variedad de genes y veh&#237;culos de liberaci&#243;n&#44; obteniendo progresos significativos realizados con diversas modalidades de terapia g&#233;nica en pruebas cl&#237;nicas&#46; Sin embargo&#44; la carencia de un sistema ideal de liberaci&#243;n de genes&#44; representa un mayor obst&#225;culo para implementar con &#233;xito dicha terapia a nivel cl&#237;nico&#46; Para eliminar dicho obst&#225;culo&#44; se ha propuesto el uso potencial de la terapia combinada&#44; estrategia que en la actualidad es objeto de estudio intensivo&#44; incluyendo la asociaci&#243;n entre la citotoxicidad cl&#225;sica y el uso de los genes que codifican para las prote&#237;nas citot&#243;xicas&#44; que mejoren la actividad antitumoral&#46;</p><p class="elsevierStylePara"> Se vislumbra que al producir la prote&#237;na de inter&#233;s espec&#237;ficamente en el microambiente del tumor&#44; los vectores bacterianos pueden proporcionar una terapia adyuvante de gran alcance para los diferentes tratamientos de c&#225;ncer&#46; Por lo tanto&#44; las bacterias sirven como vectores o veh&#237;culos para la liberaci&#243;n preferencial de los agentes anticancer&#237;genos&#44; p&#233;ptidos citot&#243;xicos&#44; prote&#237;nas terap&#233;uticas o pro-f&#225;rmacos convertidos enzim&#225;ticamente en los tumores s&#243;lidos&#46;</p><p class="elsevierStylePara"> Los vectores bacterianos pueden mediar la expresi&#243;n de los agentes&#44; que son citot&#243;xicos para la c&#233;lula hu&#233;sped&#46; Maciag y colaboradores<span class="elsevierStyleSup">19</span> reportaron el primer ensayo cl&#237;nico&#44; utilizando bacterias vivas como vacuna terap&#233;utica contra el virus del papiloma humano &#40;VPH&#41;&#46; Se aplic&#243; el pat&#243;geno con virulencia atenuada <span class="elsevierStyleItalic">Listeria monocytogenes</span>&#44; utilizando como ant&#237;geno HPV-16 E7 fusionado al fragmento de listeriolisina O &#40;LLO&#41; de la bacteria&#46; Por otra parte&#44; Prados y colaboradores<span class="elsevierStyleSup"> 20</span> evaluaron el gen <span class="elsevierStyleItalic">gef</span>&#44; un gen suicida que ha demostrado tener una actividad anti-proliferativa de las c&#233;lulas tumorales&#44; en combinaci&#243;n con f&#225;rmacos quimioterap&#233;uticos &#40;paclitaxel&#44; docetaxel o doxorubicina&#41;&#44; observando que la combinaci&#243;n del gen <span class="elsevierStyleItalic">gef</span>&#47;doxorubicina &#40;10&#956;M&#41; indujo una actividad antitumoral mejorada en c&#233;lulas MCF-7 de carcinoma de mama&#46; Adem&#225;s&#44; esta estrategia de combinaci&#243;n result&#243; en un efecto sin&#233;rgico significativo&#44; lo que permite dosis m&#225;s bajas de la droga que se utiliza para lograr el mismo efecto terap&#233;utico&#46;</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">¿ BACTERIAS COMO AGENTES INMUNOTERAP&#201;UTICOS</span></p><p class="elsevierStylePara"> La inmunoterapia representa un enfoque atractivo para el tratamiento del c&#225;ncer&#44; debido a la capacidad para erradicar tumores sist&#233;micos en m&#250;ltiples sitios del cuerpo&#44; manteniendo la especificidad necesaria para discriminar entre las c&#233;lulas neopl&#225;sicas y no neopl&#225;sicas&#46; Puesto que los tumores son inmunog&#233;nicos&#44; la estrategia de inmunoterapia emplea la estimulaci&#243;n del sistema inmunitario para destruir las c&#233;lulas cancerosas&#46; Sin embargo&#44; el principal obst&#225;culo es la capacidad de los tumores para desarrollar tolerancia y evadir el sistema inmune&#46; Los tumores son d&#233;bilmente inmunog&#233;nicos por lo que el cuerpo puede reconocerlos como ant&#237;genos propios&#46; As&#237;&#44; una de las nuevas estrategias de inmunoterapia emplea bacterias para mejorar la capacidad antig&#233;nica de las c&#233;lulas tumorales&#46;<span class="elsevierStyleSup">21</span></p><p class="elsevierStylePara"> La terapia g&#233;nica puede ser empleada para inducir en c&#233;lulas tumorales&#44; la producci&#243;n de citocinas que pueden atraer y mejorar la actividad anti-tumoral de varios linfocitos&#46; <span class="elsevierStyleItalic">S&#46; typhimurium</span> ha sido utilizada en inmunoterapias en ensayos murinos&#44; con reducci&#243;n significativa del tumor&#44; resultado de la expresi&#243;n local de bacterias o la expresi&#243;n de las mol&#233;culas estimulantes del sistema inmune en las c&#233;lulas tumorales IL-18&#44; CCL21&#44; LIGHT o el ligando Fas&#46;<span class="elsevierStyleSup">22</span> Los estudios precl&#237;nicos tambi&#233;n han utilizado <span class="elsevierStyleItalic">Bifidobacterium</span> en terapia combinada con citocinas&#44; como el factor estimulante de colonias de granulocitos &#40;G-CSF&#41;&#44; resultando en efectos anti-tumorales superiores&#46; Curiosamente la respuesta inmune fue dirigida principalmente hacia las c&#233;lulas tumorales&#44; en lugar de las c&#233;lulas de los vectores bacterianos&#46;<span class="elsevierStyleSup">13</span></p><p class="elsevierStylePara"> Dentro de la inmunoterapia tambi&#233;n se ha sugerido el uso de inmunotoxinas&#44; las cuales son mol&#233;culas que contienen una toxina proteica y un ligando&#44; que puede ser un anticuerpo o un factor de crecimiento&#46; El ligando se une a un ant&#237;geno de la c&#233;lula diana&#44; y la c&#233;lula diana internaliza la inmunotoxina&#44; permitiendo que la toxina migre al citoplasma&#44; donde pueda matar a la c&#233;lula&#46; En el caso de inmunotoxinas recombinantes&#44; el ligando y la toxina se codifican en el ADN que se expresa entonces en las bacterias&#44; y la inmunotoxina purificada contiene el ligando y la toxina fusionados&#46;<span class="elsevierStyleSup">23</span></p><p class="elsevierStylePara"> Entre las inmunotoxinas recombinantes m&#225;s activas cl&#237;nicamente probadas&#44; son las dirigidas a neoplasias malignas hematol&#243;gicas&#46; Un agente que contiene interleucina-2 humana y la toxina de la difteria truncada&#44; conocido como Denileucina Diftitox &#40;Ontak&#174; DAB&#91;389&#93;-IL-2&#41;&#44; ha sido aprobado para su uso en el linfoma cut&#225;neo de c&#233;lulas T &#40;LCCT&#41; y ha mostrado actividad en las neoplasias hematol&#243;gicas&#44; incluyendo leucemias y linfomas&#46; Al parecer la porci&#243;n de IL-2 del anticuerpo-recombinante de naturaleza proteica se une con el receptor de IL-2&#44; que funciona como ant&#237;geno y que se encuentra sobre la c&#233;lula blanco&#44; permitiendo que la toxina de difteria entre a la c&#233;lula e induzca la muerte celular&#46; Hasta el momento se encuentra en ensayos de pruebas cl&#237;nicas fase III con el linfoma LCCT&#46;<span class="elsevierStyleSup">24</span></p><p class="elsevierStylePara"> Por otra parte&#44; desde hace varios a&#241;os ha surgido el uso de vacunas contra el c&#225;ncer&#44; cuyo objetivo es romper la tolerancia del sistema inmune a ant&#237;genos espec&#237;ficos&#44; caracterizados por su expresi&#243;n principal o exclusiva en las c&#233;lulas tumorales&#46; Esta estrategia consiste en la liberaci&#243;n de un vector que exprese el gen de inter&#233;s&#44; y la funci&#243;n es orientar la actividad inmunol&#243;gica de manera similar&#44; a como funcionan las vacunas tradicionales&#46;</p><p class="elsevierStylePara"> Las estrategias de vacunaci&#243;n intentan estimular la respuesta inmune mediante la generaci&#243;n de linfocitos T citot&#243;xicos y&#47;o anticuerpos de c&#233;lulas B&#44; para romper la tolerancia pre-existente hacia los ant&#237;genos espec&#237;ficos&#46; Las bacterias que se dirigen a las c&#233;lulas de inducci&#243;n del sistema inmune&#44; son candidatos altamente interesantes para la liberaci&#243;n de vacunas&#44; y as&#237; se han desarrollado como veh&#237;culos vivos&#44; para la inducci&#243;n de respuestas protectoras a una amplia variedad de ant&#237;genos&#46;<span class="elsevierStyleSup">12 </span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">¿ TERAPIA CON PRO-F&#193;RMACO ACTIVADO ENZIM&#193;TICAMENTE</span></p><p class="elsevierStylePara"> Esta estrategia usa bacterias anaerobias que han sido transformadas con una enzima&#44; que puede convertir un pro-f&#225;rmaco no t&#243;xico en una droga t&#243;xica&#46; Con la proliferaci&#243;n de la bacteria en las &#225;reas de necrosis e hipoxia del tumor&#44; la enzima se expresa &#250;nicamente en el tumor&#46; As&#237;&#44; un pro-f&#225;rmaco aplicado sist&#233;micamente es metabolizado al f&#225;rmaco t&#243;xico s&#243;lo en el tumor&#46;<span class="elsevierStyleSup">8</span></p><p class="elsevierStylePara"> Se han reportado estrategias terap&#233;uticas que consisten en la expresi&#243;n ex&#243;gena de un gen o ADNc&#44; que codifica para una enzima capaz de convertir una pro-droga inocua en un metabolito t&#243;xico&#46;<span class="elsevierStyleSup">25&#44; 26</span> Entre ellas se encuentran&#58; 1&#41; la terapia con genes suicidas tambi&#233;n conocida como quimioterapia molecular&#44; GDEPT &#40;del acr&#243;nimo en ingl&#233;s de <span class="elsevierStyleItalic">Gene Directed Enzyme Prodrug Therapy</span>&#41;&#44; 2&#41; VDEPT &#40;<span class="elsevierStyleItalic">Virus Directed Enzyme Prodrug Therapy</span>&#41; cuando se utilizan vectores virales para transferir el gen terap&#233;utico&#44; y 3&#41; BDEPT &#40;<span class="elsevierStyleItalic">Bacterial Directed Enzyme Prodrug Therapy</span>&#41;&#44; cuando se utilizan bacterias con el mismo fin&#46; En estas terapias&#44; la pro-droga es administrada sist&#233;micamente&#44; y s&#243;lo ser&#225; capaz de inducir citotoxicidad en las c&#233;lulas que hayan incorporado el transgen&#46; La principal ventaja de este tipo de terapias frente a la quimioterapia convencional&#44; radica en la posibilidad de alcanzar altas concentraciones del principio activo en el tejido blanco&#44; minimizando los efectos adversos asociados al tratamiento&#46; Por otra parte&#44; esta acci&#243;n localizada proporciona un incremento en la acci&#243;n terap&#233;utica del tratamiento&#44; permitiendo el establecimiento de una terapia m&#225;s agresiva&#46;<span class="elsevierStyleSup">26</span></p><p class="elsevierStylePara"> La especificidad tisular depende tanto de la enzima terap&#233;utica&#44; como del vector de transferencia g&#233;nica utilizado&#46; As&#237;&#44; en una situaci&#243;n ideal la enzima terap&#233;utica no debe expresarse en otros tejidos del organismo&#44; su expresi&#243;n ect&#243;pica debe ser necesaria y suficiente para metabolizar eficientemente una gran cantidad de prodroga en el tejido tumoral&#46; Para lograr este prop&#243;sito&#44; se utilizan habitualmente enzimas de organismos no mam&#237;feros&#46; No obstante&#44; la naturaleza inmunog&#233;nica de las enzimas provenientes de otras especies constituye el principal efecto colateral&#44; que puede tener efectos positivos y negativos&#44; en t&#233;rminos de inducci&#243;n de una respuesta antitumoral&#46;<span class="elsevierStyleSup">25</span></p><p class="elsevierStylePara"> Para la mayor&#237;a de los sistemas suicidas&#44; se ha descrito que c&#233;lulas que no expresan el gen terap&#233;utico&#44; pero que se encuentran en los alrededores de c&#233;lulas que s&#237; lo expresan&#44; son afectadas por la citotoxicidad del sistema&#46; Este fen&#243;meno se denomina <span class="elsevierStyleItalic">efecto adyacente</span> o <span class="elsevierStyleItalic">bystander effect</span>&#44; y se produce por la transferencia de metabolitos t&#243;xicos de la pro-droga de una c&#233;lula a otra&#46; La naturaleza de dicha transferencia depende del sistema terap&#233;utico y del tipo celular&#44; incluyendo la endocitosis de fragmentos de c&#233;lulas apopt&#243;ticas cargadas de metabolitos y la comunicaci&#243;n intercelular mediada por uniones <span class="elsevierStyleItalic">gap&#46;</span><span class="elsevierStyleSup">27</span></p><p class="elsevierStylePara"> Las principales ventajas de esta estrategia sobre la quimioterapia son la acci&#243;n localizada&#44; lo cual permite que la terapia sea m&#225;s agresiva&#44; adem&#225;s de que permite altas concentraciones del principio activo en el tejido diana&#44; minimizando los efectos adversos asociados al tratamiento&#46; Sin embargo&#44; la naturaleza inmunog&#233;nica de las enzimas provenientes de otras especies constituye el principal efecto colateral&#46;<span class="elsevierStyleSup">28 </span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">¿ TOXINAS PROTEICAS BACTERIANAS USADAS EN LA TERAPIA DEL C&#193;NCER</span></p><p class="elsevierStylePara"> Las toxinas proteicas bacterianas son los principales factores de virulencia de las bacterias pat&#243;genas&#44; su producci&#243;n representa una de las principales estrategias bacterianas para interactuar con las c&#233;lulas de mam&#237;feros&#46; Las toxinas bacterianas han evolucionado de acuerdo a una relaci&#243;n estrecha del microorganismo&#44; con los diversos y sofisticados mecanismos de las funciones de la c&#233;lula hu&#233;sped&#44; de una manera que pueden favorecer la supervivencia y propagaci&#243;n de dichos microorganismos&#46;<span class="elsevierStyleSup">29</span></p><p class="elsevierStylePara"> Una de las ventajas del uso de toxinas en la terapia del c&#225;ncer&#44; es que pueden matar a las c&#233;lulas a niveles reducidos o alterar los procesos celulares&#44; tales como el control de la proliferaci&#243;n&#44; la apoptosis y la diferenciaci&#243;n celular&#46; Estas alteraciones se asocian con la carcinog&#233;nesis y pueden estimular alteraciones funcionales o inhibir controles de la c&#233;lula normal&#46; Ejemplos de este tipo de mol&#233;culas son&#44; dentro de los inhibidores del ciclo celular&#44; las toxinas de distensi&#243;n citoletal &#40;CDTs&#41; y el factor inhibidor de ciclo &#40;CIF&#41;&#44; los cuales bloquean la mitosis y se cree que comprometen el sistema inmunitario por inhibici&#243;n de la expansi&#243;n clonal de los linfocitos&#46; Por el contrario&#44; estimuladores del ciclo celular&#44; tales como el factor citot&#243;xico necrotizante &#40;CNF&#41;&#44; promueven la proliferaci&#243;n celular e interfieren con la diferenciaci&#243;n de las c&#233;lulas&#46;<span class="elsevierStyleSup">30</span> La Citolisina A &#40;ClyA&#59; tambi&#233;n conocida como HlyE&#41; es una toxina bacteriana que funciona mediante la formaci&#243;n de poros en las membranas de c&#233;lulas de mam&#237;feros&#44; induciendo con ello apoptosis&#46; Varios grupos han demostrado que el tratamiento de ratones con <span class="elsevierStyleItalic">Escherichia coli</span> o <span class="elsevierStyleItalic">Salmonella typhimurium</span> que expresan ClyA reducen el crecimiento del tumor&#46;<span class="elsevierStyleSup">17</span></p><p class="elsevierStylePara"> En el caso de la bacteria <span class="elsevierStyleItalic">Bacillus anthracis</span> se ha observado que produce varias toxinas&#44; que son cruciales para el establecimiento de la infecci&#243;n y patog&#233;nesis&#46; Estas consisten en tres tipos de prote&#237;nas&#58; el ant&#237;geno protector &#40;PA&#41;&#44; el factor edema &#40;EF&#41; y el factor letal &#40;LF&#41;&#46; La combinaci&#243;n binaria de estas prote&#237;nas secretadas forman las dos toxinas del &#225;ntrax&#58; PA combinada con LF&#44; conocida como toxina letal &#40;LeTx&#41; y PA combinada con EF&#44; conocida como toxina edema &#40;EdTx&#41;&#46; LF y EF act&#250;an enzim&#225;ticamente en sustratos intracelulares&#46; LF es una metaloproteasa dependiente de zinc que se une e inactiva la mayor&#237;a de las isoformas de MAPK &#40;de las siglas en ingl&#233;s Mitogen-activated protein kinases&#44; o cinasas proteicas activadas por mit&#243;genos&#41;&#44; mientras que EF es una adenilato ciclasa dependiente de calcio y calmodulina que causa un incremento dram&#225;tico de AMPc citoplasm&#225;tico&#44; causando un desbalance homeost&#225;tico de agua&#46;<span class="elsevierStyleSup">31</span> Ambas toxinas bloquean las v&#237;as de se&#241;alizaci&#243;n esenciales para la defensa de las c&#233;lulas del hu&#233;sped&#46; La toxina letal&#44; PA combinada con LF&#44; ha mostrado actividad antitumoral en melanoma tanto <span class="elsevierStyleItalic">in vitro</span> como <span class="elsevierStyleItalic">in vivo&#46;</span><span class="elsevierStyleSup">32</span></p><p class="elsevierStylePara"> Adem&#225;s de los estudios realizados con toxinas bacterianas previamente caracterizadas&#44; en estudios recientes se aislaron <span class="elsevierStyleItalic">Azurin</span> y <span class="elsevierStyleItalic">Laz</span>&#44; dos prote&#237;nas bacterianas que ejercen efectos anticancerosos hacia una variedad de tumores s&#243;lidos&#46; Asimismo se ha observado que no s&#243;lo afectan a tumores s&#243;lidos&#44; sino que al ser evaluados en l&#237;neas celulares de leucemia &#40;K562 y HL60&#41;&#44; ambos compuestos ejercieron actividad t&#243;xica&#46;<span class="elsevierStyleSup">33</span></p><p class="elsevierStylePara"> Otros agentes citot&#243;xicos relevantes por su selectividad hacia las c&#233;lulas cancerosas comparados con las c&#233;lulas normales&#44; son tres de los miembros de la familia de los TnF&#945;&#58; 1&#41; ligando FAS &#40;FASl&#41;&#44; 2&#41; ligando inductor de apoptosis relacionado con el TnF &#40;TRAIL&#41; y 3&#41; TnFa&#46; Estas prote&#237;nas inducen apoptosis a trav&#233;s de los receptores de las v&#237;as de muerte celular&#44; que activan la caspasa 8 y la caspasa 3&#46; Sin embargo&#44; cuando son administrados sist&#233;micamente como f&#225;rmacos proteicos&#44; los tres miembros de esta familia tienen dos deficiencias que son superadas por la liberaci&#243;n mediante vectores bacterianos&#58; hepatotoxicidad y una vida-media corta en el aparato circulatorio&#46;<span class="elsevierStyleSup">34</span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">¿ CONCLUSIONES</span></p><p class="elsevierStylePara"> Recientemente&#44; muchos experimentos han demostrado que las terapias bacterianas pueden provocar la regresi&#243;n exitosa de los tumores y promover la supervivencia en ratones&#46; No obstante&#44; a&#250;n quedan numerosos desaf&#237;os antes de que las bacterias puedan ser utilizadas en la cl&#237;nica&#44; incluyendo la limitada producci&#243;n de f&#225;rmacos&#44; la toxicidad bacteriana intr&#237;nseca&#44; la eficiencia de la focalizaci&#243;n&#44; la inestabilidad gen&#233;tica y la combinaci&#243;n con otras terapias&#46;</p><p class="elsevierStylePara"> A pesar del potencial de los sistemas de liberaci&#243;n bacterianos vivos&#44; es evidente que en muchos casos&#44; es necesario seguir trabajando en la b&#250;squeda de sistemas de liberaci&#243;n &#243;ptimos que presenten limitados efectos secundarios adversos&#46; Adem&#225;s es necesario optimizar la producci&#243;n de f&#225;rmacos&#44; para que su s&#237;ntesis sea en una concentraci&#243;n suficiente como para producir los efectos terap&#233;uticos deseados&#44; pero en concentraciones no tan altas como para causar toxicidad sist&#233;mica&#46;</p><p class="elsevierStylePara"> Una propiedad &#250;nica de seguridad de los vectores bacterianos es su sensibilidad a los tratamientos antibi&#243;ticos cl&#237;nicamente disponibles&#44; permitiendo su control post administraci&#243;n&#44; una propiedad invaluable para una terapia g&#233;nica segura&#46; Esto es importante&#44; ya que varias de las plataformas de liberaci&#243;n bacteriana descritas han entrado en ensayos cl&#237;nicos humanos&#46;<span class="elsevierStyleSup">1-3</span></p><p class="elsevierStylePara"> En general&#44; el desarrollo de vectores bacterianos vivos con potencial para la liberaci&#243;n de agentes terap&#233;uticos&#44; es un &#225;rea de investigaci&#243;n interesante que est&#225; ganando aceptaci&#243;n por parte de los m&#233;dicos y las autoridades reguladoras por su potencial para ofrecer resultados cl&#237;nicos positivos&#46; A la fecha&#44; la seguridad y eficacia cl&#237;nica observada con la generaci&#243;n actual de vectores&#44; indica que estamos m&#225;s cerca de una era en la que los vectores bacterianos vivos recombinantes&#44; pronto ser&#225;n aceptables para su uso terap&#233;utico&#46;</p><p class="elsevierStylePara"> Sin embargo&#44; la complicada fisiopatolog&#237;a de un tumor y la met&#225;stasis asociada&#44; hace complicada la elecci&#243;n de una sola modalidad terap&#233;utica para la erradicaci&#243;n completa del tumor&#46; Por lo tanto&#44; la combinaci&#243;n de la terapia g&#233;nica del c&#225;ncer con otros tratamientos convencionales representar&#237;a una gran oportunidad para el tratamiento de este padecimiento&#46;</p><hr></hr><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleItalic">Correspondencia&#58;</span> Facultad de Ciencias&#44; Universidad Aut&#243;noma del Estado de Morelos&#46; Av&#46; Universidad 1001&#44; Colonia Chamilpa&#44; CP 62209&#44; Cuernavaca&#44; Morelos&#44; M&#233;xico&#46; <br></br> Tel&#233;fono y fax&#58; 52 777 329 7020&#46; <span class="elsevierStyleItalic"><br></br> Correo electr&#243;nico&#58; </span><a href="mailto&#58;eugenia&#64;uaem&#46;mx" class="elsevierStyleCrossRefs">eugenia&#64;uaem&#46;mx</a></p>"
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Información del artículo
ISSN: 16659201
Idioma original: Español
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2024 Octubre 585 58 643
2024 Septiembre 553 37 590
2024 Agosto 349 31 380
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2024 Abril 515 68 583
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2023 Noviembre 583 29 612
2023 Octubre 544 41 585
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2023 Julio 254 17 271
2023 Junio 454 41 495
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2021 Noviembre 398 46 444
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2021 Agosto 224 17 241
2021 Julio 218 17 235
2021 Junio 337 25 362
2021 Mayo 385 32 417
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2021 Marzo 296 38 334
2021 Febrero 350 25 375
2021 Enero 315 43 358
2020 Diciembre 220 21 241
2020 Noviembre 435 31 466
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2019 Noviembre 232 24 256
2019 Octubre 173 21 194
2019 Septiembre 180 24 204
2019 Agosto 134 17 151
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2016 Febrero 245 24 269
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2015 Agosto 174 11 185
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