El litio puede ayudar a que radiación ataque cáncer conservando tejido sano

Investigadores han descubierto un mecanismo que ayuda a clarificar cómo el litio, una droga ampliamente usada para tratar el trastorno afectivo bipolar, también protege el cerebro del daño que ocurre durante los tratamientos de radiación.

En la edición del 1 de mayo de 2009 de la revista Journal of Clinical Investigation, Fen Xia, M.D., Ph.D., y colegas del Centro de Cáncer Ingram Vanderbilt [Universidad] (Nashville, TN, EUA) demostraron que el litio promueve la reparación del ADN en las células sanas pero no en las células tumorales cerebrales. Los hallazgos sugieren que el tratamiento con litio puede ofrecer una manera de proteger el tejido cerebral, sano, del daño que puede ocurrir durante los tratamientos de radiación craneal.

La irradiación craneal es parte de la terapia estándar de los tumores cerebrales primarios y metastáticos. Sin embargo, como con todas las modalidades de tratamiento, la radiación frecuentemente causa efectos secundarios a largo plazo. Específicamente, se han reportado daños neurológicos—incluyendo una disminución en el IQ, dificultades de aprendizaje, y pérdida de la memoria, particularmente en niños tratados por cánceres cerebrales. El daño inducido por la radiación a las células sanas del hipocampo, una estructura cerebral crucial para el aprendizaje y la memoria, es una fuente probable de esos deterioros.

Esos daños cognoscitivos tienen efectos de larga duración sobre la calidad de vida para los sobrevivientes, anotó el Dr. Xia, un profesor asistente de radiooncología y biología del cáncer. "Debido a que esos pacientes pueden ahora sobrevivir por más tiempo y se curan, aliviar la toxicidad a largo plazo se está volviendo más importante”; dijo.

Los investigadores han estado buscando agentes que puedan proteger el tejido cerebral sano del daño inducido por la radiación. Anteriormente, investigadores de Vanderbilt-Ingram –liderados por Dennis Hallahan, M.D., director de radiooncología y profesor de investigación del cáncer –encontraron que el tratamiento de litio protege las neuronas del hipocampo, cultivadas, de la muerte celular inducida por la radiación y mejora el desempeño cognoscitivo en los ratones irradiados.

Pero la forma cómo el litio protege contra el daño inducido por la radiación no es claro. La radiación mata las células tumorales dañando su ADN, pero puede también atacar el ADN de las células sanas. Uno de los tipos más serios de daño de ADN es la ruptura de la doble cadena cromosómica (DSB), en la cual ambas cadenas de la hélice doble se separan. Inclusive una sola DSB sin reparar puede ser letal para una célula. Afortunadamente, el cuerpo tiene varias formas diferentes para reparar el daño del ADN.

El Dr. Xia, cuyo laboratorio estudia la reparación del ADN en las células normales y tumorales, sospechaba que el litio podía afectar la forma cómo se repara el ADN después del daño inducido por la radiación. Trabajando con Eddy Yang, M.D., Ph.D., un residente en el departamento de radiooncología y el asociado post-doctoral de investigación Hong Wang, M.D., Ph.D., el Dr. Xia y colegas examinaron la reparación del ADN, en neuronas del hipocampo de ratón tratadas con litio, expuestas a la radiación.

Los investigadores descubrieron que el litio no prevenía la generación de DSB pero promovía una clase específica de reparación de ADN—llamada reparación de conexión final no homóloga (NHEJ) —que es el mecanismo de reparación predominante usado para las neuronas normales. El Dr. Xia y colegas mostraron evidencia bioquímica y genética de que las DSBs inducidas por radiación fueron reparadas con mayor eficiencia en células tratadas con litio por medio de la vía NHEJ.

Sin embargo, ninguno de esos efectos fue observado en células de glioma maligno (tumor cerebral) presumiblemente porque las células cancerosas utilizan típicamente un mecanismo diferente de reparación de ADN, de acuerdo con el Dr. Xia. Los investigadores validaron esos hallazgos en ratones tratados con radiación craneal. Los resultados sugieren que el litio protege las neuronas del hipocampo sanas promoviendo la reparación de ADN mediada por NHEJ –pero que el litio no ofrece efecto protector en las células tumorales cerebrales probadas.

Puesto que los tumores son resistentes a la radiación, el Dr. Xia espera que el tratamiento con litio pueda proporcionar una manera de aumentar la dosis de radiación a niveles que matarán las células tumorales mientras protege el tejido cerebral sano. El equipo está iniciando una investigación de la seguridad y factibilidad del tratamiento con litio en pacientes con glioma de bajo grado o metástasis cerebrales del cáncer pulmonar de células grandes.

"Ahora mismo, el problema es que no podemos destruir el tumor completamente porque la toxicidad al tejido normal limita la dosis”, dijo el Dr. Xia. "Por lo tanto, si podemos proteger el tejido normal, podemos dar esperanzadoramente una dosis más alta al tumor”.

Enlace relacionado:
Vanderbilt-Ingram Cancer Center