Un láser que provoca la muerte 'natural' de las células tumorales cutáneas

Investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia, de la Universidad Politécnica de Madrid y el Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN) han desarrollado un dispositivo, a escala de laboratorio, para tratar mediante el láser el cáncer cutáneo basado en el sobrecalentamiento de las células tumorales hasta conseguir su muerte.

El trabajo, publicado en la revista Sensors and Actuators A Physical, muestra las claves para la elaboración de un equipo para la técnica de hipertermia óptica de bajo coste. La principal novedad respecto a otros equipos comerciales es que integra todos los elementos necesarios para la fase experimental controlando el mayor número de variables posibles, como la temperatura del habitáculo.

Según apuntan los investigadores, en el mercado ya existen distintos aplicadores láser utilizados en dermatología e incluso en cirugía, pero a determinadas potencias y longitudes de onda la energía del láser se transforma en calor y produce la quemadura. "El sistema diseñado no pretende 'quemar' las células, con la inflamación adyacente que esto provoca, sino introducirles nanocalefactores que, al ser excitados por el láser, eleven su temperatura hasta los 42-48 grados, produciendo hipoxia y llevándolas a una muerte, digamos 'natural', ha explicado Javier Ibáñez, profesor e investigador adscrito al IDM de la UPV.

El prototipo desarrollado por los investigadores se compone de un láser infrarrojo con una potencia de hasta 500 mW capaz de proporcionar una densidad de potencia de hasta 4W/cm2, un sensor que permite registrar la temperatura en tiempo real durante la irradiación y un regulador de potencia del láser, entre otros componentes.

"Por sí mismo este tipo de láser no produce daño alguno cuando se aplica sobre el tejido; sin embargo, si es aplicado sobre tejidos previamente impregnados con nanopartículas de oro (Au-NPs) especialmente diseñadas –fruto del trabajo de los investigadores Andy Hernández y Cristina Latorre– se consigue un calentamiento localizado. Esto presenta una gran ventaja frente a otras técnicas, que no son capaces de discriminar entre tejidos sanos y enfermos", ha precisado Roberto Montes, del IDM de la UPV.

Pasos para su uso clínico

Este equipo ya se está utilizando con éxito en cultivos celulares in vitro y también se está trabajando en terapias en las que se combina la hipertermia con la liberación controlada de fármacos. "Aunque el equipo ha sido diseñado para trabajar exclusivamente en un ambiente de laboratorio, una vez desarrollada la técnica podría ser trasladada, fácilmente, a un ambiente hospitalario implementando pequeños cambios. Eso sí, estamos todavía en una fase inicial. Para su uso clínico, hay muchos pasos que dar: ensayos sobre tejidos animales, posteriormente sobre animales vivos para finalmente validar su aplicación en pacientes", ha indicado Ibáñez.