Investigación

Catalizador de metal activado por luz destruye las células cancerosas fuente de energía vital

 

Científicos de la Universidad de Worwick en colaboración con compañeros en China, Francia, Suiza y la Universidad de Heriot-Watt han desarrollado una técnica que usa luz para activar un compuesto de iridio que mata al cáncer, por primera vez, una fuente de energía vital en las células cancerígenas incluso bajo hipoxia, abriéndose significativamente el rango de cánceres que pueden ser tratados usando la técnica.

Podría llevar a otra herramienta para los médicos usen en la lucha contra el cáncer y potencialmente incluso vacunar a los pacientes contra futuros cáncer.

PDT. Terapia fotodinámica usa luz para destruir/matar tumores cancerígenos en el cuerpo por medio de la activación de un componente químico (photosensitiser: fotosensibilizante), el cual crea especies que pueden atacar células cancerígenas en presencia de luz.

Con el uso de éste método, los doctores pueden dirigir la luz directamente en regiones específicas del tumor cancerígeno y así evitar el daño del tejido normal (no patológico).

Métodos actuales están basados en la presencia de oxígeno y muchos tumores están en hipoxia (deficientes bajos en oxígeno en c. normales) a menudo debido a la falta de suministro de sangre (riego sanguíneo).

El equipo de científicos internacional ha desarrollado un componente de metal Iridium que mataría células cancerígenas en cultivo incluso cuando la concentración de O2 sea mínima.

Esta técnica podría tratar cualquier tumor donde se pueda administrar luz y podría ser particularmente adecuado para el tratamiento de cáncer de vejiga, pulmón, esófago, cerebro y piel. Hay alrededor de 10000 casos de tratamiento en el Reino Unido por año, de los cuáles 5000 podrían beneficiarse potencialmente de este tratamiento.

La luz visible puede activar un catalizador de Irido que tiene un recubrimiento especial que se adhiere a la coenzima NADH en las células cancerosas y extrae un electrón de ellas, destruyéndolos así al cortar una fuente de energía vital y generar una forma tóxica de oxígeno.

La medicación inicialmente puede matar/destruir las células cancerígenas, pero con la repetición del tratamiento las células se hacen resistentes, ellas aprenden como la medicación modifica químicamente o contrarresta su mecanismo de acción.

Los investigadores están buscando nuevas maneras en las cuáles las células mueren. Si ellas se hacen resistentes a otras medicaciones para el cáncer, ellas quizás no sean resistentes a este tratamiento porque la manera de destrucción- muerte de células cancerígenas es diferente.

Hay un incremento de interés en reducir los otros efectos del tratamiento del cáncer, tanto como sea posible y en cualquier caso que pueda ser selectiva en cuanto a sus objetivos ayudará a conseguirlo.

El componente que han desarrollado podría no ser muy tóxico del todo, podrían dar esto a las células cancerosas, le daríamos un poco de tiempo para que se absorbiera, entonces se le aplicaría la irradiación con luz y se activaría en esas células.

Esperamos que la muerte de esas células cancerosas ocurra muy rápidamente en comparación con los métodos actuales.

En cuanto, la luz es activada, el componente Iridium ataca la maquinaria de producción de energía en las células cancerosas, una co-enzima vital llamada (NADH) y catalíticamente destruye esa coenzima o la cambia a su forma oxidada. Esto altera la maquinaria de producción de energía en una célula cancerosa y corta efectivamente la fuente de energía del tumor.

Nuestro cuerpo necesita coenzima NADH para generar energía. Las células cancerígenas tienen un muy alto requerimiento de NADH, porque ellos necesitan mucha energía para dividirse y multiplicarse rápidamente.

Los investigadores han encontrado que el compuesto todavía funciona en presencia de O2, al convertirlo en un tipo de oxígeno “tóxico” que matará a las células cancerosas.

El equipo de científicos también observó que a menudo las células cancerosas mueren, ellas cambian su química de tal manera que generan una reacción inmune en el cuerpo lo que se conoce como respuesta inmunoterapeútica.

Esto sugiere que las personas tratadas con esta técnica podrían estar inmunizadas contra el ataque de ese cáncer y serán investigadas más a fondo en futuras investigaciones.

El poder de la luz para cambiar la reactividad de las moléculas químicas dramáticamente en una milésima de segundo ahora puede ser aprovechado para tratar cánceres resistentes.

Este gran avance ilustra el poder de la computación moderna para entender los efectos de la luz en las moléculas químicas para proveer a los medicamentos del futuro con mecanismos de acción verdaderamente únicos.

Ahora tenemos un nuevo fármaco potencial que no sólo puede matar selectivamente las células cancerosas con suministros normales de oxígeno, sino también las células cancerosas hipóxicas que a menudo resisten al tratamiento con terapia fotodinámica.

La capacidad de los compuestos metálicos para inducir una respuesta inmunogénica en el cuerpo que puede vacunar eficazmente a una persona contra un futuro ataque de cáncer, es un desarrollo emocionante, es muy especulativa, pero estamos examinando más a fondo sus características.

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