Investigadores de la Universidad Nacional de Río Cuarto en Córdoba (UNRC), Argentina, desarrollaron nanopartículas fototerapéuticas y las probaron con éxito en cultivos in vitro de tumores cerebrales.

Las nanopartículas que diseñaron los investigadores están formadas por plásticos especiales, conocidos como polímeros conjugados, y pueden cumplir distintas funciones. Una de ellas es reconocer proteínas que las guiarán hasta el tumor y, una vez allí, activarse -a través de luz aplicada desde el exterior- para destruir las células enfermas.

El glioblastoma multiforme (GBM) es el tumor cerebral más común y letal. Hasta ahora, la cirugía de extirpación es el tratamiento principal con el que cuenta la medicina oncológica para intentar una cura, mientras que otros tratamientos conocidos sólo son útiles de manera complementaria. Los estudios médicos revelan que éste es uno de los tipos de cáncer que menos responde a la quimioterapia.

Con la ayuda de la nanotecnología, esto podría cambiar. El cerebro humano posee una barrera protectora que se conoce como hematoencefálica. Detiene cualquier sustancia extraña que pueda llegar por el torrente sanguíneo. Es tan eficiente que hasta la quimioterapia encuentra en ella un escollo para atacar el tumor. Pero, la ciencia descubrió que los monocitos, un tipo de célula que elabora la médula ósea, pueden traspasar esos límites biológicos. Entonces, el desafío de los investigadores es introducir en los monocitos las nanopartículas terapéuticas para llegar al tumor cerebral y atacarlo.

El doctor Luis Ibarra, investigador del Conicet y docente del Departamento Biología Molecular de la Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales de la UNRC, es quien lleva adelante este estudio, con la dirección de los doctores Rodrigo Palacios y Viviana Rivarola, y la participación del doctor Carlos Chesta, del Departamento de Química.

Las nanopartículas multifuncionales que desarrolló el equipo de investigación tienen como finalidad el tratamiento de tumores en combinación con la terapia fotodinámica, una técnica sobre la cual la Universidad tiene una vasta experiencia, fundamentalmente a través de los estudios realizados por el grupo de trabajo que durante más de veinte años lideró Rivarola.

La principal ventaja de la terapia fotodinámica es su selectividad para dañar exclusivamente el tejido tumoral. Su aplicación requiere el empleo de fármacos, en este caso, las nanopartículas diseñadas en los laboratorios de la UNRC, que se activan a través de luz visible. Esto quiere decir que al ser iluminadas las nanopartículas generan localmente especies reactivas del oxígeno que son tóxicas para las células tumorales. “La combinación de luz, de fármacos que absorban esa luz y de oxígeno produce reacciones químicas que dañan o matan el tumor”, precisó Ibarra.

En otros países del mundo, si bien se emplea este tipo de terapia fotodinámica, sólo es complementaria a la cirugía de extirpación del tumor cerebral para eliminar las células enfermas que no se hayan podido remover. También, se usan en aquellos casos en que los tumores son inoperables, pero ya no como una cura, sino como un paliativo para frenar su avance.

Las nuevas investigaciones, como las que se realizan en la Universidad Nacional de Río Cuarto, generan un nuevo panorama debido, fundamentalmente, a la selectividad (precisión) de su aplicación. Esto quiere decir que se provocarán reacciones tóxicas sólo en el lugar deseado: dentro del tumor; y con un rango de acción limitado que evitará gran parte de los efectos secundarios que padece la mayoría de los pacientes sometidos a las terapias actuales.

Los investigadores lograron desarrollar esas nanopartículas y probarlas con éxito en cultivos in vitro de células humanas de glioblastoma. Se trata de fármacos que se pueden sintetizar en el laboratorio. Son partículas de un tamaño muy inferior al de una célula, difícil de dimensionar, ya que equivalen a una millonésima parte de un milímetro (aproximadamente diez mil veces más pequeñas que un cabello humano).

Estas nanopartículas están formadas por autoensamblado de cadenas de polímeros, a los que se incorporan pequeñas cantidades de otros fármacos para aumentar su eficacia terapéutica y otros componentes y lograr funciones de reconocimiento. La capacidad de incorporar fácilmente diversos componentes con funciones complementarias es una de sus grandes ventajas.

Las sustancias que Ibarra y sus colegas incorporan en las nanopartículas para aumentar su actividad son porfirinas que contienen iones metálicos, que generan muy eficientemente especies reactivas (tóxicas) de oxígeno al ser irradiadas con luz.

La flexibilidad del proceso de síntesis de estas nanopartículas permite, además, incorporar en su superficie componentes que aumentan su estabilidad coloidal, es decir, que le posibilitan mantenerse bien dispersas, una vez inyectadas en el torrente sanguíneo, lo que permite que lleguen hasta el tumor. “Esto es importante para evitar que se precipiten o aglomeren provocando taponamientos de vasos sanguíneos u otro tipo de efecto perjudicial para la salud del paciente”, destacó Ibarra.

Aprovechando la multifuncionalidad del material, el trabajo de los investigadores prevé también que las nanopartículas puedan transportar, por ejemplo, un anticuerpo que sea capaz de reconocer algún receptor que solamente esté presente en el tumor. El objetivo es que, una vez inyectada, viaje por sí misma hacia el tumor y se introduzca selectivamente en su interior, donde esperará la estimulación que llegará -a través de la aplicación de luz- con la orden de iniciar el ataque contra las células cancerígenas.

Fuente: La Jornada