El Instituto de Investigación del Cáncer del Reino Unido utiliza la impresora 3D Stratasys J5 MediJet contra el cáncer

El Instituto de Investigación del Cáncer del Reino Unido utiliza la impresora 3D Stratasys J5 MediJet contra el cáncer

Un equipo de profesionales del Instituto de Investigación del Cáncer de Londres ha utilizado la impresora 3D J5 MediJet™ para crear un modelo, el primero de su clase, que representa con precisión la proteína a la que se dirigen los nuevos fármacos en desarrollo dentro de una célula cancerosa. El modelo ayuda a los investigadores a diseñar un compuesto farmacológico que se adapte a la proteína y elimine la célula cancerosa.

Craig Cummings, ingeniero dedicado a la investigación del cáncer desde 1988, dirige el laboratorio de impresión 3D del Instituto de Investigación del Cáncer (ICR) y de su socio clínico, The Royal Marsden NHS Foundation Trust, como director de su taller de investigación y diseño en Londres.

Craig supervisa un equipo de cuatro personas que fabrican una serie de instrumentos médicos, fantomas y dispositivos con impresoras 3D de Stratasys, trabajando junto a investigadores como Amin Mirza, un químico analítico que ha trabajado con Craig desde el año 2000, para apoyar la investigación y el desarrollo de tratamientos contra el cáncer del ICR y de The Royal Marsden.

«La nueva tecnología de impresión en 3D nos permite dar vida a la forma en que tradicionalmente visualizamos las proteínas celulares en un ordenador desde la química y la biología computacional». Craig Cummings, ingeniero, director del taller de investigación y diseño, laboratorio de impresión 3D, Instituto de Investigación del Cáncer

Uno de los principales objetivos del ICR es obtener imágenes de los cánceres y extirparlos mediante enfoques quirúrgicos y radiológicos, así como desarrollar terapias químicas para tratar el cáncer a nivel bioquímico. Durante su estancia en el ICR, el instituto ha realizado importantes avances con este fin. El ICR es la institución académica con más éxito del mundo en el descubrimiento de nuevos tratamientos contra el cáncer. Solo desde 2005, los investigadores del ICR han descubierto más de 20 candidatos a fármacos, 11 de los cuales han pasado al desarrollo clínico. El ICR, junto con The Royal Marsden, también ha dirigido ensayos de radioterapia que han transformado la práctica clínica.

El exitoso fármaco contra el cáncer de próstata abiraterona (nombre comercial Zytiga), descubierto en el ICR, está generando unas ventas mundiales de más de 2.500 millones de dólares al año para el fabricante. En la actualidad, Craig y Amin siguen ampliando los límites del descubrimiento de fármacos utilizando la tecnología de impresión en 3D para ayudar a los investigadores a visualizar las proteínas a las que se dirigen los programas de descubrimiento de fármacos contra el cáncer a nivel bioquímico.

Con la nueva impresora 3D J5 MediJet, el equipo ha creado un modelo, el primero de su clase, que representa con precisión la proteína a la que se dirigen los nuevos fármacos en desarrollo dentro de una célula cancerosa. Los investigadores pueden consultar el modelo para diseñar un compuesto farmacológico que se adapte a la proteína y elimine la célula cancerosa.

«Las proteínas de una célula cancerosa no son rígidas», explica Amin. «Tienen una estructura compleja y son flexibles; diseñar un compuesto de tamaño y forma compatibles y con propiedades químicas adecuadas para entrar en la proteína es increíblemente difícil. En el descubrimiento de fármacos, trabajamos para desarrollar fármacos que encajen en el hueco o bolsillo pertinente dentro de la estructura de la proteína y que le impidan funcionar.» Dr. Amin Mirza, MRSC, Jefe del Equipo de Química Estructural, Instituto de Investigación del Cáncer.

Con la tecnología de impresión basada en filamentos tradicional, Craig, Amin y sus equipos se limitaban a crear modelos rígidos simplificados con poca resolución que parecían «burbujas pegadas».

Pero con la J5 MediJet, el taller de impresión 3D puede replicar una proteína con exquisito detalle, con cintas, filamentos y hélices precisas.

«Hace falta un salto de imaginación bastante grande para comprender la naturaleza dinámica de estas proteínas y los huecos que hay en ellas», dice Amin. «La visualización es increíblemente importante para que los investigadores del cáncer puedan diseñar un compuesto químico que se dirija a estos huecos, interrumpa la función de la proteína y detenga la replicación de la célula cancerosa. El modelado 3D nos permite ver dentro y alrededor de las proteínas celulares a nivel biomolecular.»

En 2021, el ICR dio la bienvenida a la incorporación de la nueva J5 MediJet para imprimir modelos de anatomía, guías y herramientas junto a su actual impresora Stratasys Eden350.

«La tecnología de impresión 3D más reciente nos permite dar vida a la forma en que tradicionalmente visualizamos las proteínas celulares en un ordenador en la química y la biología computacional», dice Craig. «Estos modelos ayudarán a equipar a la próxima generación de investigadores del cáncer».

 

 

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