Investigadores de la Universidad de Nueva York en Abu Dabi han diseñado nanopartículas activadas por luz capaces de localizar y destruir tumores, preservando el tejido sano. Este enfoque podría allanar el camino para un tratamiento del cáncer más preciso y menos dañino.
Un equipo de científicos de la Universidad de Nueva York en Abu Dhabi ha desarrollado una nanotecnología activada por luz que algún día podría hacer que el tratamiento del cáncer sea más preciso y menos dañino que la quimioterapia, la radiación o la cirugía.
El estudio, publicado en la revista Informes celulares Ciencias físicas, desarrolla una técnica conocida como terapia fototérmica, que utiliza la luz para generar calor dentro de los tumores y eliminar las células cancerosas desde dentro. En lugar de inundar todo el cuerpo con fármacos tóxicos o inundar extensas áreas con radiación, el método busca enfocar el tratamiento donde más se necesita.
Los investigadores diseñaron nanopartículas diminutas, biocompatibles y biodegradables que contienen un tinte especial que se activa con luz infrarroja cercana. Cuando las partículas alcanzan un tumor y se exponen a esta luz, se calientan, dañando el tejido tumoral y preservando en gran medida las células sanas.
Se eligió la luz infrarroja cercana porque puede penetrar más profundamente en el cuerpo que la luz visible. Esto significa que, en principio, podría alcanzar tumores que no están cerca de la superficie de la piel, ampliando así el espectro de cánceres que podrían tratarse con este tipo de tecnología.
Uno de los mayores obstáculos para la terapia fototérmica ha sido la ubicación correcta de los materiales fotorresponsivos y su estabilidad dentro del cuerpo. Muchos agentes existentes se descomponen rápidamente, se eliminan del torrente sanguíneo antes de llegar a los tumores o tienen dificultades para penetrar en las células cancerosas.
Para superar estos obstáculos, el equipo de la Universidad de Nueva York en Abu Dabi fabricó sus nanopartículas a partir de hidroxiapatita, un mineral presente de forma natural en huesos y dientes. El uso de un material conocido y respetuoso con el cuerpo busca facilitar la descomposición segura de las partículas una vez realizadas su función.
Las partículas están recubiertas de lípidos y polímeros, lo que les permite circular más tiempo en el torrente sanguíneo y evitar que el sistema inmunitario las detecte y elimine rápidamente. Este mayor tiempo de circulación aumenta las probabilidades de que una mayor cantidad del material terapéutico llegue a los tumores.
El diseño también aprovecha una característica bien conocida de muchos tumores: tienden a ser ligeramente más ácidos que el tejido sano. En la superficie de cada nanopartícula, los investigadores adhirieron un péptido, o proteína pequeña, que se activa en este entorno ligeramente ácido. En estas condiciones, el péptido ayuda a las nanopartículas a penetrar eficazmente en las células cancerosas, evitando en gran medida las células normales.
En experimentos, el equipo descubrió que las nanopartículas son altamente estables y protegen eficazmente su carga de colorante contra la degradación. Las partículas se acumularon eficientemente en los tumores, donde pudieron activarse con luz infrarroja cercana.
Al activarse, las nanopartículas generaron calor localizado lo suficientemente intenso como para destruir el tejido tumoral. Simultáneamente, produjeron señales fluorescentes y térmicas que permitieron visualizar los tumores y monitorear los efectos del tratamiento en tiempo real.
El autor principal Mazin Magzoub, profesor asociado de biología en la Universidad de Nueva York en Abu Dhabi, señaló que la tecnología está diseñada para combinar varias capacidades en una sola plataforma.
“Este trabajo reúne el tratamiento específico y la obtención de imágenes en un único sistema biocompatible y biodegradable”, afirmó en un comunicado de prensa.
Al integrar el diagnóstico y la terapia, las nanopartículas funcionan como lo que los investigadores suelen llamar un sistema "teranóstico": una herramienta única que puede detectar y tratar la enfermedad. En la práctica, esto podría ayudar a los médicos a ver exactamente dónde se encuentra un tumor, guiar el tratamiento con luz y evaluar de inmediato su eficacia.
El estudio también aborda un desafío central en la medicina oncológica: administrar agentes potentes directamente a los tumores, a la vez que se limitan los efectos secundarios en otras partes del cuerpo. Según los investigadores, su estrategia de utilizar un material similar al hueso, recubrimientos protectores y péptidos activados por la acidez es un paso hacia ese objetivo.
Si bien este trabajo aún se encuentra en fase experimental, los hallazgos resaltan la promesa de las nanopartículas como sistema integrado para el diagnóstico y la terapia del cáncer. Si estudios futuros en animales y, eventualmente, en humanos confirman los resultados preliminares, la tecnología podría contribuir a una nueva generación de tratamientos oncológicos basados en la luz, más seguros y eficaces que muchas de las opciones actuales.
En términos más generales, la investigación se enmarca en un creciente esfuerzo mundial por aprovechar la nanotecnología y los materiales inteligentes para personalizar la atención oncológica. Los científicos están explorando maneras de adaptar los tratamientos a la biología de cada tumor, reducir los daños colaterales al tejido sano y brindar a los médicos mejores herramientas para observar lo que sucede dentro del cuerpo a medida que se desarrolla la terapia.
Para los pacientes, la esperanza a largo plazo es que estos avances se traduzcan en tratamientos que no sólo sean más eficaces para controlar o eliminar el cáncer, sino también más fáciles de tolerar y más compatibles con la vida cotidiana.