Terapia fotodinámica destruye células cancerosas resistentes a la quimioterapia

Investigadores exploran el uso del tratamiento activado por la luz para atacar una variedad más amplia de cánceres.

Los medicamentos de quimioterapia pueden salvar vidas, pero no funcionan para todos los pacientes ni para todos los tipos de cáncer.

Es por eso que un equipo de investigadores de la Universidad de Toronto Mississauga está buscando nuevas formas de usar tipos especiales de luz para atacar las células cancerosas resistentes a la terapia farmacológica actual, un enfoque que podría ser más fácil para algunos pacientes que la quimioterapia tradicional.

El enfoque, llamado terapia fotodinámica, utiliza luz dirigida con precisión, generalmente de un láser, para activar o “encender” un medicamento para matar células.

Si bien actualmente se usa principalmente para tratar los cánceres de piel, los investigadores quieren saber si hay una manera de llevar la luz de manera segura a los cánceres que están más profundos dentro del cuerpo.

También quieren descubrir cómo reconocer qué cánceres responderán a los medicamentos que matan células y cuáles serán resistentes.

El desafío, dicen los investigadores, es lograr que la luz se acerque lo más posible a la luz roja.

De todos los colores del espectro de luz visible, el rojo tiene la longitud de onda más larga, lo que le permite penetrar en los tejidos, pero también la energía más baja, lo que minimiza el daño a las células sanas.

Karishma Kailass, candidata a doctorado en el departamento de ciencias físicas y químicas, descubrió que el uso de un enfoque llamado luz de dos fotones, donde dos pequeñas partículas de luz golpean exactamente al mismo tiempo, logró este resultado.

Duplicó la longitud de onda, redujo a la mitad la energía y, junto con una molécula especial que mata el cáncer que se activa solo con la luz, destruyó con éxito las células cancerosas que de otro modo habrían sido resistentes a la quimioterapia convencional.

Kailass dice que la mayoría de las investigaciones sobre terapias contra el cáncer se centran en proteínas particulares que se sobreexpresan en las células cancerosas, ya que una mayor parte de la molécula o el fármaco que se está produciendo se unirá a ese objetivo sobreexpresado.

“Lo nuevo de lo que hemos hecho es que hemos adoptado un enfoque que se enfoca en algo que está subexpresado en el cáncer”, dice ella.

Las muestras de cáncer de mama y de páncreas resistentes a los medicamentos que examinó el equipo mostraron niveles bajos de una proteína llamada carboxilesterasa 2.

Dado que esa es la proteína a la que se dirigen los medicamentos de quimioterapia más comunes, los cánceres con niveles bajos serían resistentes.

Si bien los niveles de esta proteína varían de un individuo a otro, el uso de la luz de dos fotones hace que la molécula muestre diferentes colores de fluorescencia según el nivel.

Cuando hay altos niveles de la proteína presente, emite una fluorescencia roja. Con niveles bajos, emite fluorescencia amarilla.

“De esta manera, puede saber si el paciente responderá o será resistente a la quimioterapia”, dice Kailass.

“Y luego, si son resistentes, puede usar la molécula misma para tratarlos”.

La terapia puede ser extremadamente precisa.

Para las células que son rojas, que muestran altos niveles de la proteína, la quimioterapia convencional funcionaría, pero la molécula no funcionaría porque la proteína la descompondría.

Para las células que son amarillas y resistentes a la quimioterapia regular, la molécula conservaría su forma y la luz de dos fotones la activaría para matar las células cancerosas.

Se espera que el enfoque sea más fácil para los pacientes, tome menos tiempo y podría realizarse de forma ambulatoria, utilizando una vía intravenosa para administrar la molécula fotosensibilizadora de modo que se asiente en el sitio del tumor y tecnología de fibra óptica para la entrega de la luz.

Hasta ahora, la investigación se ha realizado solo en el laboratorio, pero Kailass dice que los próximos pasos son estudios en animales y luego, se espera, ensayos clínicos en humanos.

Los hallazgos de Kailass se produjeron por feliz accidente.

Usó la luz equivocada en medio de un experimento de fotosensibilidad con la molécula en cuestión.

“Tomé la luz púrpura para brillar sobre la amarilla cuando se suponía que debía tomar la luz verde para brillar sobre la roja”, dice, y agrega que vio con sorpresa cómo la molécula producía un aumento en las propiedades anticancerígenas. “Hmm, no había visto eso antes”.

Ella pasó a reproducir el estudio.

“Visualizamos nuestra molécula para ayudar a los médicos con la toma de decisiones sobre medicamentos, además de proporcionarles una nueva terapia que mata el cáncer de manera diferente a los medicamentos quimioterapéuticos convencionales”.

Fuente: U of T