Cuando se trata de tratamientos contra el cáncer y quimioterapia, se puede considerar un hecho que todos los implicados desean obtener los mejores resultados posibles. Una nueva investigación que relaciona la cronobiología y la quimioterapia revela cuál es el momento óptimo para administrar los fármacos quimioterapéuticos y obtener los mejores resultados. Los regímenes farmacológicos individualizados podrían significar tratamientos más eficaces y menos tóxicos.
¿Qué son los ritmos circadianos?
Todos los seres vivos expuestos a la luz solar poseen un reloj biológico con ritmos innatos que tienden a alinearse con el entorno que les rodea. Los ritmos circadianos se asocian más comúnmente con su papel en nuestro ciclo de sueño-vigilia, pero la investigación sigue descubriendo hasta qué punto los numerosos relojes del cuerpo afectan a nuestro funcionamiento bioquímico, fisiológico y psicológico.
Cada célula de nuestro cuerpo posee su propio reloj. Estos relojes internos siguen un ciclo de 24 horas e influyen en todo, desde el hambre, la función cardiaca y la inmunidad hasta la claridad cognitiva, el estado de ánimo y los mecanismos de respuesta al estrés. Con cada vez más pruebas que relacionan la alteración del reloj biológico con numerosos problemas de salud, es importante que comprendamos mejor la relación entre nuestro cuerpo y sus ritmos naturales.
Cronobiología y quimioterapia: Los ritmos circadianos influyen en los tratamientos contra el cáncer
Un grupo de investigadores del Laboratorio Sancar de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill se ha centrado en cómo estos ritmos circadianos afectan directamente a la reparación del ADN en las células. Las investigaciones del equipo sobre la quimioterapia y el daño celular sugieren que, para lograr los mejores resultados con los menores efectos secundarios, hay un momento álgido para administrar los fármacos quimioterapéuticos.
Según Aziz Sancar, catedrático de Bioquímica y Biofísica de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, «descubrimos que hay cerca de 2.000 genes, cuyas diferentes partes se reparan a distintas horas del día, dependiendo del gen». El profesor Sancar recibió el Premio Nobel de Química en 2015 junto a otros colegas por su trabajo para comprender los mecanismos subyacentes de la reparación del ADN. El equipo del laboratorio Sancar sigue profundizando en cómo influyen los ritmos circadianos en la reparación del ADN.
Cáncer, cisplatino y el papel de los ritmos circadianos en el tratamiento
Basándose en sus investigaciones anteriores sobre el reloj circadiano y la quimioterapia, los últimos trabajos del equipo permiten comprender aún mejor cómo influyen los relojes biológicos en la reparación del ADN durante los tratamientos de quimioterapia con el cisplatino, un fármaco contra el cáncer muy utilizado. En su trabajo más reciente, el equipo examinó cómo reaccionaban los genes del tejido renal y hepático de ratones durante las 24 horas siguientes al tratamiento con cisplatino. Los resultados se han publicado recientemente en la revista PNAS.
El cisplatino es el fármaco anticanceroso más utilizado en el tratamiento de cánceres de tejidos sólidos como el de mama, colorrectal, pulmón, ovario y testículos. El fármaco mata eficazmente el cáncer dañando su ADN celular, sin embargo, también daña el ADN de las células sanas, creando efectos secundarios nocivos que a veces obligan a interrumpir los tratamientos. Dado que tanto las células sanas como las cancerosas son capaces de reparar el daño celular causado por el cisplatino, el éxito del tratamiento depende de dañar el tejido canceroso cuando es menos capaz de repararse a sí mismo, preservando al mismo tiempo la mayor cantidad posible de tejido normal.
En las últimas décadas se ha investigado la relación entre la cronobiología y la quimioterapia con la esperanza de orientar mejor el momento de la terapia, pero aunque los resultados seguían siendo prometedores, sus experimentos acababan fracasando debido a la elección arbitraria del momento en lugar de a las señales del reloj celular. El equipo del profesor Sancar ha ideado una técnica para controlar cómo y cuándo se reparan segmentos concretos de ADN. En su trabajo más reciente, el equipo examinó más de 25.000 genes utilizando este método para desentrañar exactamente cómo reaccionaba el ADN de las células renales y hepáticas de ratones tras ser tratados con cisplatino. Descubrieron que algunos genes siempre se reparaban por la mañana, mientras que otros lo hacían por la tarde.
Diferentes genes se reparan en diferentes momentos del día
SegúnYanyan Yang, investigadora postdoctoral en bioquímica y biofísica de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill y principal investigadora del equipo, «descubrimos qué gen causante del cáncer, o qué gen preventivo del cáncer, se repara cuando el fármaco se administra a determinadas horas del día. Algunos genes se parcheaban siempre al amanecer; otros, al anochecer. Eso sugiere que el mejor momento para la quimioterapia es cuando las células sanas pueden reconstruir eficazmente su ADN y cuando las tumorales se reparan mal».
El equipo espera aplicar sus hallazgos a tejidos humanos en futuros estudios. Su trabajo podría allanar el camino hacia un futuro en el que los tratamientos de quimioterapia se personalicen para adaptarse tanto al reloj circadiano del individuo como al de su enfermedad, lo que permitiría tratamientos mucho más seguros y eficaces que los actuales.
«Con más pruebas, esperamos determinar si la cronoterapia con cisplatino puede mejorar la supervivencia de los pacientes con cáncer», afirma la Dra. Yang.
