Terapia fotodinámica: Caballos de Troya contra el cáncer

La Fundación Séneca financia una investigación para desarrollar nuevos fármacos de rutenio y osmio para terapia fotodinámica, capaces de penetrar en células madre tumorales, para que no se vuelvan a reproducir los tumores una vez eliminados.

Pruebas de los 'caballos de Troya' para terapia fotodinámica.
Pruebas de los ‘caballos de Troya’ para terapia fotodinámica.

La lucha contra el cáncer se libra en varios escenarios. El de la prevención, con una dieta y hábitos de vida saludables, que mantengan el organismo fuerte y bien cargado de defensas por si llega esta terrible enfermedad, es uno de ellos.

Sin embargo, aunque ayuda mucho, la prevención no es infalible. En esos casos, la batalla contra esta enfermedad se libra con terapias muy agresivas para el organismo, con efectos secundarios en la salud fruto de la matanza de células, sanas y enfermas.

¿Cómo funciona la terapia fotodinámica?

Quimioterapia y radioterapia son las fórmulas más conocidas, pero todavía se trabaja en afinarlas más, para que estos tratamientos sean más selectivos, actúen solamente sobre las células enfermas y dejen libres a las sanas.
Una alternativa es la terapia fotodinámica, que consiste en la excitación de unos compuestos introducidos en el cuerpo de los pacientes, mediante una luz a una longitud de onda determinada.

Se trata de una técnica muy efectiva contra las células cancerosas, debido su alta capacidad para discriminar las células sanas de las enfermas, sin embargo, esta terapia es incapaz de actuar contra las células madre tumorales, que son las responsables de que el cáncer vuelva a aparecer después de haberse eliminado del organismo.

Terapia fotodinámica contra las células madre tumorales

Estas células presentan una resistencia bárbara a los fármacos, hasta el punto de que apenas se ven afectadas, básicamente, porque no permiten que penetren en ellas.

Sin embargo, esta resistencia de las células madre tumorales puede cambiar, si llega a buen puerto una investigación financiada por la Fundación Séneca, en la que se persigue el desarrollo de fármacos nuevos con rutenio y osmio, capaces de actuar contra las células madre tumorales, mediante el uso de la terapia fotodinámica.

Alba Hernández García prepara ligandos para terapia fotodinámica.
Alba Hernández García prepara ligandos para terapia fotodinámica.

Fotosensibilizadores de rutenio y osmio

La investigación, dirigida por José Ruiz López, se desarrolla en seno del grupo de Metalofármacos, en la Facultad de Química de la Universidad de Murcia. Se trata de un proyecto para diseñar nuevos fotosensibilizadores de rutenio y osmio para la eliminación selectiva de células madre tumorales y otros cánceres que actualmente resisten la acción de los fármacos.

Esta investigación, financiada por la Fundación Séneca, se adentra en un terreno todavía poco explorado, en el que se pretende poner el valor la capacidad de estos metales para actuar como fotosensibilizadores contra las células madre cancerígenas.

Caballos de Troya que penetran en las células madre tumorales

Estos compuestos actuarían como un caballo de troya contra las células enfermas y también las células madre tumorales. Su formulación le permite romper la resistencia que muestran estas células e introducirse en su interior. Una vez dentro, quedan aletargados hasta que reciben la luz a una determinada longitud de onda. En ese momento se activa la batalla, las reacciones químicas que acaban con las células enfermas.

Pero claro, para que todo este proceso, que recuerda mucho a la guerra de Troya, se desencadene, hay que meter el caballo en la ciudad, es decir, los fármacos basados en metales tienen que entrar en la célula, para luego activarse con la luz.

El fármaco fotosensible es como un agente secreto que se infiltra en la célula, gracias a que ésta no reconoce su acción letal, aletargada a la espera de la luz. Cuando ésta le llega, es como si recibiera el mensaje cifrado con la orden de entrar en acción, es decir, poner en marcha los mecanismos para acabar con la célula que lo ha acogido.

La terapia fotodinámica da la orden de atacar al cáncer

El arma ejecutora es el oxígeno, que en un principio no es en absoluto nocivo para la célula, pero que cambia su forma gracias al proceso químico que se dencadena cuando el osmio y el rutenio reciben de la luz. Y cambia de la forma de oxígeno triplete a oxígeno singlete.

La ventaja de la terapia fotodinámica reside en que el fármaco solamente actúa en las células donde se irradia la luz, y su acción se reduce al tiempo de exposición, que suele ser corto. De esta forma se evitan daños sobre las células sanas del resto del organismo, que son el origen de los efectos secundarios.

De romper las barreras de las células se está encargando Alba Hernández García, una estudiante de doctorado que está realizando su tesis en este grupo de investigación y que disfruta de uno de los contratos para la formación de investigadores de la Fundación Séneca. Concretamente, está diseñando y sintetizando nuevos complejos octaédricos de rutenio y osmio, que eliminen todas las células tumorales en una sola dosis, mediante la terapia fotodinámica.

Grupo de Metalofármacos de la UMU que trabaja en estos compuestos para terapia fotodinámica.
Grupo de Metalofármacos de la UMU que trabaja en estos compuestos para terapia fotodinámica.

Superan las resistencias de las células tumorales

Estos compuestos en los que trabaja este grupo de la Universidad de Murcia serán capaces de superar las resistencias que se encuentran los fármacos actuales, a la hora de actuar contra el cáncer.

“Nos basamos en algunos compuestos que ya son activos contra las células madre tumorales para el diseño de nuestros compuestos de rutenio y osmio, introducimos cambios y, finalmente, los estudiamos”, explica.

Alba Hernández ha desarrollado ligandos basados en benzimidazol y benzotiazol, que permiten hacer combinaciones para estudiar sus capacidades fotofísicas y su fototoxicidad, es decir, su capacidad para matar a las células en presencia de luz.

“La idea es introducir cambios que modifiquen los ligandos y, a su vez, modifiquen el complejo final. Pequeños cambios que, a lo mejor, son esenciales para que el compuesto mate a las células cancerígenas”.

Pruebas en laboratorio y a nivel molecular

Y es, precisamente, en esa fase en la que está el proyecto. Con pruebas a nivel molecular en laboratorio, para estudiar el comportamiento de las diferentes combinaciones.

“Lo primero que se hace es un barrido general, se evaluán los compuestos en oscuridad y luz y se calcula el índice de fototoxicidad para analizar cuál es mejor para terapia fotodinámica. Finalmente, se estudian los compuestos más prometedores de manera más exhaustiva”, explica Alba Hernández.

Por el momento se han desarrollado una decena de compuestos de rutenio y osmio, que están siendo estudiados por un grupo de investigación de la República Checa, donde se comprueba su efectividad contra las células madre tumorales mediante el uso de terapia fotodinámica.

Esta investigación es un paso más en la lucha contra el cáncer, una guerra en la que las armas son cada vez más sofisticadas, como estos caballos de Troya en forma de fármacos, que como el de la antigua Grecia, engañan y matan al enemigo, en este caso las células tumorales.

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