Un metal de la era espacial que formó parte del asteroide que destruyó a los dinosaurios podría proporcionar un nuevo método para tratar los tumores cancerosos de forma selectiva utilizando luz.

Científicos de la Universidad de Warwick en colaboración con colegas en China, Francia, Suiza y la Universidad Heriot-Watt han desarrollado una técnica que utiliza la luz para activar un compuesto de Iridium que mata el cáncer y que ataca, por primera vez, una fuente de energía vital en las células cancerosas incluso bajo hipoxia, abriendo significativamente la gama de cánceres que se pueden tratar con la técnica.

La técnica se detalla en un artículo publicado hoy (23 de septiembre de 2019) en Química de la naturaleza y podría conducir a otra herramienta para que los médicos la utilicen en la lucha contra el cáncer, y potencialmente incluso vacunar a los pacientes contra futuros cánceres.

La terapia fotodinámica (TFD) utiliza luz para matar los tumores cancerosos en el cuerpo mediante la activación de un compuesto químico llamado fotosensibilizador, que crea especies que pueden atacar las células cancerosas en presencia de luz. Usando este método, los médicos pueden dirigir la luz a regiones específicas del tumor canceroso y evitar que se dañe el tejido normal.

Los métodos actuales se basan principalmente en la presencia de oxígeno y muchos tumores son 'hipóxicos, "lo que significa que tienen deficiencia de oxígeno normal a menudo debido a un suministro de sangre deficiente. El equipo internacional de científicos ha desarrollado un compuesto del metal Iridium que matará las células cancerosas en cultivo incluso cuando la concentración de oxígeno sea baja.

La técnica puede tratar cualquier tumor en el que se pueda administrar luz, y sería particularmente adecuado para tratar la vejiga, pulmón, esofágico cánceres de cerebro y piel. Hay alrededor de 10, 000 casos de cáncer de vejiga en el Reino Unido por año, de los cuales alrededor de 5, 000 podrían beneficiarse potencialmente de este tipo de tratamiento.

El profesor Peter Sadler del Departamento de Química de la Universidad de Warwick dijo:"Todo el tiempo en el tratamiento del cáncer, los médicos están tratando de luchar contra la resistencia. Los medicamentos pueden destruir las células cancerosas inicialmente, pero con el tratamiento repetido las células se vuelven resistentes, aprenden cómo modificar químicamente el fármaco o contrarrestar su mecanismo de acción. Los investigadores están buscando formas novedosas en las que muera la célula cancerosa. Si se han vuelto resistentes a otros medicamentos contra el cáncer, es posible que no sean resistentes a este tratamiento porque la forma en que destruye las células cancerosas es diferente.

"Existe un interés creciente en reducir los efectos secundarios del tratamiento del cáncer tanto como sea posible y cualquier cosa que pueda ser selectiva en lo que se dirige ayudará con eso. El compuesto que hemos desarrollado no sería muy tóxico en absoluto," se lo daríamos a las células cancerosas, deja un poco de tiempo para que se tome, luego lo irradiamos con luz y lo activamos en esas células. Esperaríamos que la muerte de esas células cancerosas ocurriera muy rápidamente en comparación con los métodos actuales ".

Una vez activado por luz, el compuesto de iridio ataca la maquinaria de producción de energía en las células cancerosas, una coenzima vital llamada dinucleótido de nicotinamida y adenina (NADH), y destruye catalíticamente esa coenzima o la cambia a su forma oxidada. Esto altera la maquinaria productora de energía en una célula cancerosa y corta efectivamente la fuente de energía del tumor.

Nuestros cuerpos necesitan coenzima nicotinamida adenina dinucleótido (NADH) para generar energía. Las células cancerosas tienen un requerimiento muy alto de NADH, porque necesitan mucha energía para dividirse y multiplicarse rápidamente.

Los investigadores incluso encontraron que el compuesto todavía funciona en presencia de oxígeno, convirtiéndolo en un tipo de oxígeno "tóxico" que matará las células cancerosas.

El equipo de científicos también señaló que a medida que mueren las células cancerosas, cambian su química de tal manera que generarán una reacción inmune en el cuerpo, lo que se conoce como respuesta inmunoterapéutica. Esto sugiere que los tratados con esta técnica podrían estar inmunizados contra el ataque de ese cáncer, y será investigado más a fondo en investigaciones futuras.

El profesor Vas Stavros (Universidad de Warwick) comentó:"El poder de la luz para cambiar drásticamente la reactividad de las moléculas químicas en una milésima de millonésima de segundo ahora puede aprovecharse para tratar cánceres resistentes".

El profesor Martin Paterson (Heriot-Watt University) comentó:"Este avance ilustra el poder de la computación moderna para comprender los efectos de la luz en las moléculas químicas para proporcionar a las drogas del futuro mecanismos de acción verdaderamente únicos".

El profesor Hui Chao (Universidad Sun Yat-Sen) comentó:"Ahora tenemos un nuevo fármaco potencial que no solo puede matar selectivamente las células cancerosas con suministros normales de oxígeno, pero también células cancerosas hipóxicas que a menudo resisten el tratamiento con terapia fotodinámica ".

El profesor Peter Sadler agregó:"La capacidad de los compuestos metálicos para inducir una respuesta inmunogénica en el cuerpo que pueda vacunar eficazmente a una persona contra un futuro ataque de cáncer es un desarrollo emocionante. Es muy especulativo, pero estamos investigando más a fondo las características de eso.

"Es importante destacar que tuvimos la suerte de haber tenido tres jóvenes becarios internacionales de la Royal Society Newton de gran talento en nuestro equipo trabajando en este desafiante proyecto interdisciplinario, quienes sin duda alguna contribuirán al futuro de esta investigación de crucial importancia ".

El iridio se descubrió por primera vez en 1803, y su nombre proviene del latín para "arco iris". De la misma familia que el platino, es difícil, frágil, y es el metal más resistente a la corrosión del mundo. De color amarillo, su punto de fusión es más de 2400 ° Celsius. Se utiliza en satélites y naves espaciales debido a su resistencia a ambientes extremos, y se cree comúnmente que fue enriquecido en la corteza terrestre por un meteorito que acabó con los dinosaurios hace 66 millones de años.