Responsable: PEDRO ROSENDO MORALES RAMIREZ

Objetivos:

El objetivo de este proyecto es estudiar la acción de efectores que modulan la respuesta celular a la exposición a radiaciones.

Antecedentes:

Por su repercusión, los efectos más importantes de las radiaciones sobre la célula son los que tienen que ver con el daño al material genético. La célula tiene mecanismos para defenderse de esos daños; en caso de que estos ocurran, se pueden tener consecuencias en la producción de cáncer o, si las células afectadas son las precursoras de óvulos o espermatozoides, las consecuencias pueden afectar a la descendencia. Además de los mecanismos naturales de reparación de daños, también hay moléculas externas que al administrarse a la célula, le permiten resistir mejor a la producción del daño al ADN. Existen moléculas que sensibilizan a la célula, que pueden usarse para aumentar la eficiencia de la radioterapia de cáncer. El proyecto “Efectores endógenos o exógenos de la respuesta celular radio-inducida” estudia los mecanismos naturales y artificiales que modifican las consecuencias de la exposición de la célula a las radiaciones, ya sea sensibilizándola o haciéndola más resistente.

Beneficios:

1. Contribuir al avance del conocimiento sobre los efectos que tiene la radiación sobre el material genético y la respuesta de la célula a dicho daño, con el objeto de desarrollar efectores que permitan proteger o sensibilizar a las células de los tejidos para aumentar la efectividad de tratamientos médicos a pacientes de radioterapia, lo que reduciría la dosis recibida en tejido sano. 2. Desarrollar substancias que permitan aumentar la resistencia a la radiación en personal expuesto por cuestiones laborales o causadas por accidentes.

Logros Obtenidos:

1. Se compararon en células sanguíneas de ratones, diferentes índices para medir el daño al ADN mediante la técnica de electroforesis unicelular en gel. Se compararon la frecuencia de células con daño, la migración electroforética de fragmentos de ADN, el porcentaje de ADN dañado, y el mometum de la migración. Todos los índices demostraron tener propiedades metodológicas equivalentes, con algunas ventajas del porcentaje de ADN dañado. Pero desde el punto de vista de simplicidad y costo, el porcentaje de células dañadas resulta el mejor, con la desventaja de ser útil solamente a dosis menores a 1.35 Gy. 2. Se determinó en ratones el efecto de la 5-aza-2´-desoxicitidina, molécula que se incorpora al ADN substituyendo a la citidina que es el constituyente natural, sobre la inducción de intercambios en la cromatidas hermanas (ICH). El ICH representa un mecanismo que la célula tiene para eliminar el daño al ADN. Los resultados indican que la inducción de ICH por la 5-aza-2´-desoxicitidina es similar a la producida por 5-azacitidina, molécula que tiene un mecanismo similar pero que requiere una transformación por la célula antes de incorporarse al ADN. Sin embargo la 5-aza-2´-desoxicitidina resulto más tóxica para la célula y genera un fenómeno adicional que es multiplicar el número de cromosomas en cada célula. 3. Se determinó que en algunos tipos de cáncer de la médula ósea, se requiere eliminar todas las células de la médula y sustituirla con médula sana de un individuo compatible. El proceso de eliminación de la médula se hace a través de la irradiación total del paciente, lo que trae consecuencias dañinas a todo el organismo. En el proyecto se probó en ratones si la incorporación de bromodeoxyuridina al ADN, molécula similar a la timidina que es el componente natural, sensibiliza a las células de la médula ósea al efecto de un radio-fármaco que se incorpora específicamente en el hueso. Estos resultados sugieren que la combinación de bromodesoxiuridina y el radiofármaco, podría ser usada como una estrategia para eliminar la médula ósea de manera más específica reduciendo el daño colateral al resto del organismo. 4. Se estableció que el metilgalato, substancia derivada de plantas que tiene efecto antioxidante, muestra un efecto radio protector en leucocitos y células de la médula ósea de ratón. Se observó que su acción depende del intervalo de tiempo entre su administración y la exposición a la radiación, lo que indica que su eficiencia depende de los cambios de concentración dentro del organismo. La eficiencia máxima que se observó como radio protector es de hasta un 70%.

Aplicaciones:

1. Las aplicaciones están enfocadas principalmente al sector salud y al sector laboral, con el desarrollo y caracterización de substancias radioprotectoras o radiosensibilizadoras, que permitan optimizar los tratamientos médicos a pacientes y ser suministradas a personal laboral expuesto en instalaciones nucleares y radiactivas. 2. El efecto radiosensibilizador de la bromodesoxiuridina pudiera ser empleado en combinación con un radiofármaco para hacer la ablación de la médula ósea más específica, con la consecuencia de tener menos efectos en el resto del organismo. 3. El metil galato se pueda emplear como radioprotector, cuando se conozca con anticipación que va a haber una exposición a radiación ionizante. Asi mismo la determinación del efecto citotóxico y genotóxico de la 5-aza-2´-desoxicitidina, podría permitir su empleo más adecuado como antineoplásico.

Vinculación:

1. Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares ININ, con la Dra. Guillermina Ferro Flores, que evalúa el efecto de las substancias bajo estudio en combinación con los radio-fármacos para mejorar la efectividad del tratamiento, lo que permitiría reducir la dosis administrada a pacientes y en consecuencia reducir daños colaterales.