Un equipo multidisciplinar de la Universidad de Murcia ensaya la eficacia del platino, rutenio e iridio como elementos reactivos para tratamientos de fototerapia contra el cáncer, en el marco de un proyecto financiado por la Fundación Séneca y se ha demostrado que estos metales preciosos funcionan incluso en condiciones de falta de oxígeno, donde los materiales utilizados hasta ahora en aplicación de tratamientos con luz suelen fallar.
En las charlas previas a los tratamientos contra el cáncer se prepara a los pacientes para afrontar un periodo duro. Un tiempo en el que aparecen los efectos secundarios de la quimioterapia y la radio terapia, que hacen que a los pacientes se les caiga el cabello y sufran náuseas, vómitos, fatiga, llagas en la boca, así como otros problemas en el sistema nervioso e inmune.
En los últimos años han surgido tratamientos más avanzados y selectivos, como la fototerapia, basada en la aplicación de luz para activar un compuesto introducido previamente en el organismo. Esta práctica médica permite localizar la acción del medicamento en la zona afectada por el tumor, sin embargo, todavía no resulta lo suficientemente efectiva. No acaba de funcionar en condiciones de poco oxígeno propia de las zonas afectadas por el cáncer.
Nuevos metales para una fototerapia más efectiva
El Grupo de Investigación de Metalofármacos de la Universidad de Murcia trata de abrir un camino nuevo en este tipo de terapias con luz y conseguir que sean tan letales para el cáncer como los tratamientos tradicionales.
Bajo la dirección de José Ruiz López y en el marco de un proyecto financiado por la Fundación Séneca, este equipo trabaja en el desarrollo de nuevos materiales fotosensibilizadores para el tratamiento de tumores sólidos, que también funcionen en condiciones de hipoxia, donde la concentración de oxígeno rara vez supera el dos por ciento.
Los nuevos fotosensibilizadores están hechos con platino, rutenio e iridio, unos metales nobles, que reaccionan a luz en las difíciles condiciones de la zona afectada por el cáncer. «Estos metales nobles son capaces de generar especies reactivas de oxígeno (las que dañan al tumor) en microambientes hipóxicos», explica José Ruiz López.
Actividad fotoquímica contra el cáncer
Los metales analizados en esta investigación presentan una actividad fotoquímica muy relevante, ya que al tratarse de elementos pesados, su estructura electrónica favorece la transición al estado triplete, el mismo que presenta el oxígeno en las células.
«La interacción entre el estado triplete del compuesto metálico y el del oxígeno permite transformar el oxígeno intracelular en oxígeno singlete, una forma altamente reactiva que resulta lesiva para las células tumorales, provocando finalmente su muerte», aclara el investigador de la Universidad de Murcia.
El Grupo de Metalofármacos trabaja en el desarrollo de un abanico de fotosensibilizadores con estos metales preciosos. «Para ello, utilizamos una gran variedad de ligandos con diferentes sustituyentes que permitan modular sus propiedades de biodistribución, fotofísicas y fotobiológicas», explica añade.
Actúan frente a los tumores hipóxicos
Hasta ahora, los materiales empleados en fototerapia, también llamada terapia fotodinámica, no conseguían hacer esta modificación en la estructura del oxígeno presente en el interior del organismo. Esa falta de reacción les impedía actuar contra los tumores hipóxicos, generalmente ubicados en zonas del cuerpo más profundas, más alejadas de los vasos sanguíneos, y funcionaban solamente frente a los ubicados en regiones del organismo más superficiales.
«Los metales nobles que estamos empleando actúan como un troyano. Son inocuos en el organismo, sin embargo, cuando reciben la luz adecuada, se activan y generan el oxígeno reactivo que provoca la muerte de las células tumorales», añade el líder de este proyecto.
Por el momento, las pruebas se han llevado a cabo a nivel de laboratorio, tanto en cultivos celulares como en un pequeño gusano llamado C. Elegans, habitualmente empleado en investigación por tener un organismo transparente, que permite observar lo que ocurre en su interior. Y los resultados son prometedores, con una acción antitumoral efectiva e inocua para el resto de células sanas.
Fases de los tratamientos de fototerapia
Los tratamientos de fototerapia tienen dos fases bien diferenciadas. En la primera se administra el compuesto fotosensibilizador a los pacientes, para que se acumule en el interior del organismo. A continuación, se ilumina la zona donde se encuentra el tumor, mediante luces LED o láser de colores verdes, amarillos o rojos, nunca azules, porque pueden provocar otro tipo de daños en el organismo.
Hay ocasiones en las que el tumor se encuentra en zonas del organismo más profundas y se recurre a una iluminación mediante elementos de fibra óptica que se introducen en cuerpo e iluminan la zona donde deben actuar los fármacos antitumorales activados por la luz.
Para lograr que los materiales fotosensibilizadores vayan al lugar adecuado, los investigadores utilizan lo que se conoce como vectores. Se trata de moléculas atraídas por los propios tumores y que funcionan como una especie de taxis que conducen a los elementos metálicos hasta el destino deseado. Los cánceres necesitan mucha glucosa, porque tienen una actividad acelerada que consume mucha energía, entonces, «si a un fármaco le añades un vector como una glucosa van a la zona del tumor», aclara el investigador de la Universidad de Murcia.
Tratamientos contra el cáncer sin efectos secundarios
El trabajo en esta línea de investigación resulta prometedor y abre un camino interesante a seguir, para la obtención de tratamientos contra el cáncer efectivos y prácticamente sin efectos secundarios. Es por ello que el grupo de Metalofármacos continuará su trabajo de mejora de los tratamientos de los tumores hipóxicos, de los cánceres alojados en zonas con poco oxígeno.
Del mismo modo se ha marcado como objetivo el desarrollo de partículas fotosensibilizadoras que utilicen luz próxima al infrarrojo, la tonalidad ideal para estos tratamientos, algo nada sencillo porque no hay tantos metales que reaccionen ante esta luz y también requiere diseños bastantes sofisticados.
Los resultados logrados en este proyecto de la Fundación Séneca aportan luz nueva a una terapia complementaria a las convencionales, que contribuirá a luchar contra una enfermedad sin los conocidos efectos secundarios de los tratamientos contra el cáncer.
