Sophia y Richard Lunt, un matrimonio de investigadores de la Universidad Estatal de Michigan (MSU), afirman haber desarrollado una tecnología fotovoltaica que puede usarse para detectar y eliminar células cancerosas.
El enfoque de los investigadores ha revelado una nueva forma de detectar y atacar las células cancerosas utilizando tecnología tradicionalmente reservada para la energía solar. Los resultados, publicados en un artículo de la última edición de Scientific Reports titulado “Modulando la citotoxicidad celular y la fototoxicidad de sales orgánicas fluorescentes mediante emparejamiento de contraiones”, muestran importantes mejoras en los tintes fluorescentes activados por luz fotovoltaica para el diagnóstico de enfermedades, la cirugía guiada por imágenes y el tratamiento de tumores específicos.
"Hemos probado este concepto en líneas celulares de cáncer de mama, pulmón y piel en ratones, y hasta ahora todo parece muy prometedor", dijo Sophia, bioquímica y bióloga molecular de MSU.
Hasta ahora, los tintes fluorescentes utilizados para la terapéutica y el diagnóstico, también conocidos como "teranósticos", tenían defectos, como bajo brillo, alta toxicidad para las células, mala penetración en los tejidos y efectos secundarios no deseados. Pero al ajustar optoelectrónicamente las nanopartículas de sal orgánica utilizadas como teranósticos, los Lunt pudieron controlarlas en varios casos de cáncer. La persuasión de las nanopartículas en la zona no tóxica dio como resultado una imagen mejorada, mientras que empujarlas al rango fototóxico, o activado por la luz, produjo un tratamiento tumoral efectivo.
La clave fue aprender a controlar la electrónica de sus moléculas fotoactivas independientemente de sus propiedades ópticas y luego dar el salto para aplicar esta comprensión de una nueva manera a un campo aparentemente no relacionado.
“Nuestros primeros experimentos no resultaron como se esperaba; me sorprende que no nos hayamos dado por vencidos dado lo loca que parecía la idea al principio”, dijo Richard. Obviamente, los resultados valieron la pena. Hoy, Richard diseña las moléculas; Babak Borhan, químico de MSU, los sintetiza y mejora; y Sophia prueba sus inventos fotoactivos en líneas celulares de cáncer y modelos de ratones.
La investigación futura trabajará para mejorar la efectividad de los teranósticos, disminuir la toxicidad y reducir los efectos secundarios. Los Lunt han solicitado una patente por su trabajo, y esperan con el tiempo impulsar sus hallazgos de moléculas fotoactivas a través de ensayos clínicos.
Esta investigación fue financiada en parte por la National Science Foundation y una beca de asociación estratégica de MSU, y en ella han colaborado, entre otros investigadores de la MSU Deanna Broadwater, Matthew Bates, Mayank Jayaram, Margaret Young, Jianzhou He, Austin Raithel, Thomas Hamann y Wei Zhang.
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