Calor y 'quimio' contra el cáncer a escala microscópica

Si por separado las altas temperaturas, por un lado, y los medicamentos antineoplásicos, por otro, se han mostrado eficaces para combatir las células cancerígenas, ¿por qué no tratar de unir ambos mecanismos de acción? El resultado de esta estrategia combinada es un nanofármaco desarrollado por investigadores españoles que en sus primeras fases de experimentación y en el laboratorio se ha mostrado especialmente eficaz en cultivos celulares de glioma (un cáncer del sistema nervioso), al registrar una mortalidad celular del 70%.

El medicamento es el resultado de un trabajo conjunto del Instituto de Tecnología Química (ITQ) de Valencia, el Instituto de Bioingeniería de la Universidad Miguel Hernández de Elche y el Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina. Como apunta Pablo Botella, investigador del ITQ, se encuentra en una fase muy embrionaria. “Ahora, tras una etapa de estudio en cultivos celulares, se está planificando el desarrollo de la fase preclínica en animales con gliomas y cáncer de piel. Aún es pronto para pensar en aplicaciones en humanos”, advierte

El fármaco que han diseñado se compone de agregados de minúsculas nanopartículas de oro cubiertas de una película de sílice porosa donde se alojan las moléculas de un fármaco antitumoral (campototecina).

Los mejores resultados se han obtenido contra gliomas (un tumor del sistema nervioso)

De la acción fototérmica se encargan las nanopartículas de oro. Estos minúsculos racimos tienen la facultad de absorber la luz emitida a una longitud de onda de 800 nanómetros (es luz infrarroja, el rojo está en longitudes entre 600 y 700) y convertirla en calor. Pero para destruir células malignas con altas temperaturas hace falta seguir dos pasos: primero hay que introducir las partículas en la célula que se desea atacar y, luego, calentarlas.

Los investigadores resolvieron el primer paso alojando el nanofármaco en cultivos de células cancerosas para que las células absorbieran las partículas (de tan solo entre 100 y 150 nanómetros). Para el segundo, recurrieron a un láser de uso biomédico. Emitieron haces de luz a la longitud de onda adecuada (800 nanómetros), un procedimiento inocuo para los tejidos orgánicos, pero mortal para las células con micropartículas de oro en su interior. “El calor que generan las partículas como respuesta a la irradiación provoca la evaporación del agua de las células, que literalmente estalla”, relata Botella.

La luz que emite el láser está muy focalizada, de forma que el barrido de rayos no alcanza a todas las células que han absorbido partículas. De ahí la importancia de la quimioterapia. “El fármaco antitumoral se libera al medio de forma que, aunque a nivel muy localizado y sin provocar efectos secundarios en otras zonas, amplía el marco de acción”, comenta el investigador del ITQ.

Aún es pronto para pensar en aplicaciones en humanos Pablo Botella, investigador del Instituto de Tecnología Química de Valencia

Botella explica que este procedimiento se ha experimentado con cultivos celulares de distintos tipos de tumores. “Los mejores resultados los hemos obtenido con células de glioma humano, un tipo de tumor blando muy difícil de extirpar”, señala Botella. “Y ello a pesar de emplear una baja dosis de fármaco y un tratamiento de láser suave”. Las conclusiones del trabajo se han publicado en la revista Dalton Transactions.

Existen distintos grupos de investigadores en el mundo que estudian las posibilidades que ofrece la actividad fototérmica de las nanopartículas de oro contra el cáncer.  “Hay un grupo que ya ha comenzado un ensayo clínico en fase I en humanos”, comenta Botella. “Sin embargo, nadie había pensado hasta ahora en combinar este mecanismo de acción con los fármacos antineoplásicos como hemos hecho nosotros”.