Sumar esfuerzos para combatir el cáncer gástrico
Agencia de Noticias UPB - Medellín. En el marco de la Agenda Regional I+D+i propuesta por el G8+1 de universidades, el proyecto para el tratamiento del cáncer gástrico a partir de un método alternativo basado en terapia fototermal plasmónica que lidera la UPB, en alianza con la Universidad de Antioquia, la Universidad EIA y la Institución Universitaria Pascual Bravo, está próximo a cumplir un año de avance.
El trabajo se enfoca en un estudio in vitro e in silico para evaluar las condiciones físicas y químicas bajo las cuales este tratamiento, junto con la electroporación, pueden causar la muerte selectiva de células de adenocarcinoma gástrico (o cáncer gástrico). Este tipo de cáncer ha figurado en los últimos años como la quinta causa de muerte a nivel mundial, y en Colombia como uno de los cánceres de mayor incidencia junto con el de pulmón, próstata y mama, según el Instituto Nacional de Cancerología. Además, esta patología causa altos niveles de mortalidad debido a su rápida capacidad de metástasis (propagación a otras partes del cuerpo). Estas fueron algunas de las razones para convocar en este trabajo a 11 investigadores de las instituciones ya mencionadas, como también a asesores nacionales e internacionales especializados en medicina gástrica, física e ingeniería. De acuerdo con el docente investigador PhD Raúl Adolfo Valencia Cardona, líder del proyecto, “normalmente, los tratamientos convencionales como quimioterapia o radioterapia suelen ser invasivos y poco localizados, lo que genera efectos secundarios que afectan la calidad de vida de los pacientes”. Por eso, los investigadores estudian, con la ayuda de la nanomedicina, las terapias alternativas complementarias a las tradicionales.
¿En qué consiste la terapia?
La clave es el uso de luz y calor. Explica Valencia Cardona que se da “una conversión de energía lumínica en calor de las nanopartículas metálicas como el oro, de ahí su nombre de ‘fototermal’”.
Los investigadores trabajan en el desarrollo de unas nanobarras o nanocilindros (nanorods en inglés) de oro, es decir, partículas nanométricas en forma cilíndrica de este metal. Para su manufacturación, o síntesis, intervienen dos agentes: el reductor y el precursor. Para el primero, le apuntan a lo que se conoce como ‘síntesis con extractos verdes’ en nanomedicina, en especial con productos de la biodiversidad colombiana como guayaba agria y tomate de árbol, que se usan como alternativas en lugar de materiales químicos que pueden ser tóxicos, no solo para las personas, sino para el medio ambiente en general. Estos productos se encargan de reducir el metal a una escala atómica más pequeña mediante una reacción química para que pueda moldearse a nivel nanométrico. El segundo agente, el precursor, para este caso es el oro debido a sus características reportadas de biocompatibilidad, es decir, que no afecta el organismo.
Estas nanobarras son irradiadas con un láser infrarrojo, lo que genera un plasmón resonante localizado (LSPR por sus siglas en inglés). La LSPR es una oscilación de los electrones provocada por esa irradiación de luz que puede generar un aumento en la temperatura de la superficie de la nanobarra. Ese calor se trasfiere al medio donde están inmersos, que en este caso es el tejido cancerígeno, lo que provoca la muerte celular focalizada para atacar el tumor sin perjudicar las células sanas.
Por eso, además de la síntesis óptima de las nanobarras, en esta etapa del proyecto el equipo trabaja en el diseño de un banco de pruebas óptico que permita evaluar los parámetros de irradiación de luz y las condiciones para ese aumento de temperatura deseado. Se evalúa computacionalmente, con modelos matemáticos y simulaciones, la efectividad del tratamiento fototermal conocido como modelo in silico, que permite comprender las distribuciones de temperatura y cómo afecta la muerte de la célula cancerígena. Además, combinado con la electroporación reversible, un método que permite formar poros en la membrana de la célula por medio de campos eléctricos para que las nanobarras se internalicen mejor en ella y así se dé mejor esa muerte localizada.
El paso siguiente sería con cultivos celulares en el laboratorio, lo que se conoce como modelo in vitro. La investigadora del G.I. en Dinámica Cardiovascular, Yuliet Montoya Osorio, explica que “se tendrán cultivos de células cancerígenas y sanas, las cuales se llevarán a una confluencia necesaria para asegurar una comunicación celular adecuada entre sí, es decir, que crezcan juntas e interactúen. Posteriormente, se inocularán las nanobarras y se expondrán al haz de luz para estudiar su comportamiento”.
Estos estudios permiten conocer si se obtiene la respuesta deseada o si aún es necesario hacer ajustes para, en futuras convocatorias, pasar a pruebas en animales pequeños, como ratones, y en grandes, como cerdos, y llegar finalmente a ensayos clínicos y así ofrecer al sector médico una alternativa dentro de las opciones para el tratamiento del cáncer gástrico.
Las profesoras de la Universidad EIA, Marta Elena Lodoño López y Claudia Elena Echeverri Cuartas, e investigadoras del proyecto, recalcan la importancia de estas iniciativas al reconocer que,
Para conocer más sobre la Agenda Regional I+D+i, mira este video.
Créditos fotos: Equipo Divulgación Científica y Comunicaciones
Crédito imagen Nanobarra: Cortesía equipo investigador.
Por: Santiago Burbano Orozco. Divulgación Científica y Comunicaciones.
