MADRID, 9 Sep. (EUROPA PRESS) -
Investigadores españoles han diseñado un dispositivo con unas nanopartículas capaces de acabar con células tumorales cuyo contenido tóxico sólo se activa al ser estimuladas con luz ultravioleta. El sistema se ha probado en modelos 'in vitro' y podría resultar útil frente al cáncer de esófago, estómago y piel.
En el trabajo, publicado en la revista 'Journal of Materials Chemistry B', han participado investigadores de la Universidad Complutense de Madrid, el Instituto de Salud Carlos III y el Instituto de Investigación Sanitaria del Hospital 12 de Octubre de Madrid.
NANOPARTÍCULAS MESOPOROSAS
Las nanopartículas mesoporosas de silicio que han diseñado son biocompatibles con el organismo y penetran en las células tumorales a través de sus vasos sanguíneos. Con la novedad, según destacan los investigadores, que sólo "despiertan" al ser activadas con luz ultravioleta.
Además de crecer muy rápido y fuera de control, las células tumorales se caracterizan por desarrollar nuevos vasos sanguíneos irregulares, con 'huecos' en su superficie que pueden medir entre 200 y 2.000 nanómetros, que son aprovechados por estas nanopartículas (aún más pequeñas) para atacar al tumor desde el torrente sanguíneo
LAS CÉLULAS TUMORALES PRESENTAN UNA MAYOR DEMANDA DE NUTRIENTES DEBIDO A SU CRECIMIENTO
"Las células tumorales presentan una mayor demanda de nutrientes debido a su rápido crecimiento, lo que provoca la sobreexpresión de algunos receptores de su superficie", ha explicado María Vallet-Regí, investigadora del departamento de Química Inorgánica y Bioinorgánica de la UCM y autora principal del estudio.
Las nanopartículas se dirigen a los receptores de transferrina --proteína encargada de transportar hierro-- cuya sobreexpresión es 100 veces más alta en las células tumorales que en las sanas. Así consiguen capturar más hierro y sostener la alta velocidad de proliferación de los tumores sólidos.
Para 'engañar' a las células malignas, las nanopartículas están cubiertas de transferrina. Una vez que consiguen llegar al interior de los vasos sanguíneos, si se estimulan con una luz ultravioleta, liberan el contenido tóxico y provocan una muerte celular en cascada.
"Hemos diseñado un dispositivo 'inteligente' que responde a la aplicación de un estímulo, la luz, liberando solo el fármaco si se expone a ella", detalla Vallet-Regí.
PERMITE SELECCIONAR LA ZONA Y EL TIEMPO DE EXPOSICIÓN
La ventaja de la luz es que se puede controlar espacial y temporalmente, seleccionando la zona y el tiempo de exposición. Además, también se puede aplicar a zonas tumorales internas usando sondas ópticas.
Aunque la luz ultravioleta por sí misma sea dañina para cualquier tipo de célula, el dispositivo permite delimitar muy específicamente la superficie y el tiempo, aplicando el fármaco en una zona concreta sin dañar los tejidos adyacentes.
Entre las ventajas de este sistema, los autores destacan su eficacia. "Con dosis muy pequeñas se logra una gran muerte tumoral", asegura la científica de la UCM. Por su parte, la cubierta de las nanopartículas realiza una doble función: como agente director para acceder a los vasos sanguíneos y como 'tapa' de los poros, para evitar la salida prematura del fármaco.
La herramienta se ha probado 'in vitro' en líneas celulares con neuroblastoma, fibrosarcoma, osteosarcoma y sarcoma de Ewing. Según los investigadores, podría aplicarse para tratar tumores que afecten a la piel, al esófago y al estómago, tejidos que se puedan radiar fácilmente con este tipo de luz o, en el caso de tumores más internos, con sondas ópticas. Antes de llegar a la parte clínica, el siguiente paso será probar la herramienta en ratones.
