El tratamiento del cáncer ha avanzado mucho, pero muchas de las terapias actuales todavía conllevan costos elevados: no sólo financieros, sino también físicos y emocionales. La quimioterapia y la radioterapia siguen siendo herramientas vitales, pero a menudo dañan las células sanas junto con las cancerosas, dejando a los pacientes exhaustos y vulnerables a efectos secundarios a largo plazo.
En todo el mundo, los investigadores están buscando tratamientos que sean a la vez eficaces y suaves, capaces de atacar los tumores con precisión sin afectar al resto del cuerpo.
Ahora, investigadores estadounidenses han introducido un nuevo y prometedor tratamiento basado en luz que podría transformar la forma en que se trata el cáncer. Su descubrimiento combina luz LED del infrarrojo cercano con escamas nanoscópicas de óxido de estaño, conocidas como nanoescamas de SnOx, para matar las células cancerosas y dejar ilesas las sanas.
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Esto marca un avance importante en la terapia fototérmica, una técnica que utiliza luz para calentar y destruir tumores.
En este caso, el proceso se basa en sistemas LED accesibles y económicos en lugar de láseres especializados. El enfoque reduce el daño a los tejidos circundantes y algún día podría ofrecer una alternativa más segura y menos invasiva a la quimioterapia o la radioterapia.
En el centro de la innovación hay un concepto simple: usar luz para crear calor localizado que ataca las células cancerosas y las mata. El equipo diseñó los nanocopos de SnOx para absorber eficientemente la luz infrarroja cercana, una longitud de onda que puede penetrar de forma segura el tejido biológico.
Cuando se iluminan, estos nanocopos actúan como calentadores microscópicos, produciendo suficiente calor para alterar las membranas y proteínas de las células cancerosas y, en última instancia, provocar la muerte celular. Los tejidos sanos no se ven afectados en gran medida porque son menos sensibles al calor y porque las nanoescamas pueden dirigirse específicamente hacia las células malignas.
Este proceso de calentamiento dirigido, conocido como terapia fototérmica, se basa en un mecanismo físico más que químico. Esto significa que puede evitar muchos de los efectos secundarios sistémicos que normalmente se observan con la quimioterapia.
Los sistemas fototérmicos tradicionales utilizan láseres porque pueden enfocar la luz con precisión en lo profundo del tejido. Sin embargo, esa misma intensidad también puede dañar las células sanas, requiere equipos costosos y limita su uso a instalaciones altamente especializadas.
En este estudio, los investigadores reemplazaron los láseres con diodos emisores de luz (LED), que emiten un espectro de luz más suave y amplio. Los LED producen un calentamiento más uniforme y es mucho menos probable que quemen o dañen el tejido sano. También son económicos y portátiles, lo que los hace muy adecuados para uso clínico o incluso doméstico.
En estudios de laboratorio, la luz LED combinada con nanocopos de SnOx destruyó hasta el 92 por ciento de las células de cáncer de piel y el 50 por ciento de las células de cáncer colorrectal en 30 minutos. Las células sanas de la piel humana no se vieron afectadas.
Este nivel de selectividad hace que la técnica sea particularmente prometedora para cánceres como el melanoma y el carcinoma de células basales, que pueden tratarse directamente mediante exposición a la luz. Esta precisión es poco común entre las tecnologías fototérmicas, que a menudo corren el riesgo de dañar el tejido circundante.
La ciencia subyacente es igualmente significativa. El óxido de estaño es un material estable y biocompatible que ya se utiliza en electrónica.
Al convertir disulfuro de estaño (SnS₂) en nanohojuelas de óxido de estaño oxigenado, los investigadores crearon estructuras que absorben la luz infrarroja cercana de manera mucho más efectiva.
Esta transformación mejora el rendimiento fototérmico y permite que los nanohojuelas se fabriquen utilizando métodos de síntesis no tóxicos a base de agua. El proceso evita disolventes nocivos y costosos pasos de fabricación, lo que lo hace escalable, sostenible y adecuado para aplicaciones médicas.
El equipo imagina dispositivos LED compactos que podrían aplicarse directamente sobre la piel después de la extirpación quirúrgica del tumor para destruir las células malignas restantes y reducir el riesgo de recurrencia.
Por ejemplo, después de extirpar un melanoma o un carcinoma de células basales, un dispositivo LED en forma de parche podría emitir luz enfocada para activar las nanoescamas en el sitio quirúrgico. Este tipo de tratamiento portátil y domiciliario podría hacer que la atención posquirúrgica del cáncer sea más segura, más conveniente y menos dependiente de las visitas al hospital.
La innovación también abre la puerta a terapias combinadas. El tratamiento fototérmico puede hacer que las células cancerosas sean más vulnerables a otras formas de terapia, como la inmunoterapia o los medicamentos dirigidos.
El calor generado por la luz puede debilitar las células tumorales, hacer que sus membranas sean más permeables y desencadenar respuestas inmunitarias que ayudan al cuerpo a identificar y destruir el cáncer. La integración de la terapia fototérmica basada en LED con otros enfoques podría hacer que los planes de tratamiento sean más precisos, efectivos y menos tóxicos.
Aunque todavía se encuentra en las primeras etapas, los investigadores están perfeccionando la tecnología y explorando nuevas aplicaciones. Están estudiando cómo las diferentes longitudes de onda y tiempos de exposición afectan los resultados e investigando si otros materiales similares al óxido de estaño podrían llegar a tejidos más profundos, como los afectados por cáncer de mama o colorrectal.
Otra área de desarrollo son los sistemas implantables de nanocopos: pequeños dispositivos biocompatibles que podrían proporcionar un control fototérmico continuo dentro del cuerpo.
El potencial de accesibilidad es uno de los aspectos más interesantes de este trabajo. Debido a que los dispositivos basados en LED son económicos de fabricar y fáciles de operar, podrían usarse en regiones de bajos recursos donde el acceso a la atención del cáncer es limitado.
Esto podría democratizar el tratamiento avanzado extendiéndolo más allá de los grandes hospitales. Para los cánceres superficiales detectados tempranamente, la terapia LED podría incluso incorporarse en procedimientos ambulatorios o cosméticos, reduciendo el tiempo de recuperación y mejorando la calidad de vida.
La seguridad es otra gran ventaja.
La quimioterapia daña las células sanas que se dividen rápidamente en todo el cuerpo y la radioterapia puede dañar el tejido normal y provocar fatiga o cicatrices. La terapia fototérmica, por el contrario, limita sus efectos al lugar iluminado. No produce toxicidad sistémica, ni daño orgánico acumulativo y un malestar mínimo.
Esta alta precisión se debe tanto a la orientación óptica como a la selectividad biológica de los nanocopos, que calientan preferentemente las células cancerosas debido a su metabolismo alterado y su mayor sensibilidad al estrés térmico.
El siguiente paso es traducir estos hallazgos de laboratorio en ensayos preclínicos y, eventualmente, en humanos. Si bien queda mucho por hacer, la terapia fototérmica impulsada por LED podría representar un cambio en la forma en que tratamos el cáncer, haciendo que las terapias sean más precisas, asequibles y humanas.
La luz, una de las energías más simples de la naturaleza, podría convertirse en una poderosa herramienta médica para destruir tumores de forma selectiva sin dañar el tejido sano. Con innovaciones como los nanocopos de SnOx, la visión de un tratamiento contra el cáncer no invasivo, localizado y amigable para el paciente se acerca cada vez más a la realidad.
Justin Stebbing, profesor de ciencias biomédicas, Universidad Anglia Ruskin
Este artículo se vuelve a publicar desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.