Un físico de la Universidad de Texas en Arlington que trabaja para crear una nanopartícula luminiscente para usar en la detección de radiación relacionada con la seguridad puede haber encontrado un avance en la terapia fotodinámica del cáncer.

Wei Chen, profesor de física y codirector del Center for Security Advances Via Applied Nanotechnology de UT Arlington, estaba probando un complejo de cobre-cisteamina creado en su laboratorio cuando descubrió disminuciones inexplicables en su luminiscencia, o poder emisor de luz, durante una exposición de lapso de tiempo a los rayos X. Mirando más lejos encontró que las nanopartículas, llamado Cu-Cy, estaban perdiendo energía al emitir oxígeno singlete, un subproducto tóxico que se utiliza para dañar las células cancerosas en la terapia fotodinámica.

Dado que Chen también lidera la investigación sobre el cáncer financiada con fondos federales, sabía que había encontrado algo único. Las pruebas revelaron que las nanopartículas de Cu-Cy, combinado con la exposición a los rayos X, ralentizó significativamente el crecimiento tumoral en estudios de laboratorio.

"Esta nueva idea es más simple y mejor que los métodos de terapia fotodinámica anteriores. No necesita tantos pasos. Este material solo puede hacer el trabajo, ", Dijo Chen." Es lo más prometedor que hemos encontrado en estos estudios sobre el cáncer y lo hemos estado analizando durante mucho tiempo ". La investigación de Chen se publica en la edición de agosto de la Revista de nanotecnología biomédica bajo el título "Un nuevo fotosensibilizador de nanopartículas activado por rayos X para el tratamiento del cáncer". Los coautores son Lun Ma, un profesor asistente de investigación, y Xiaoju Zou, un asociado de investigación.

La Universidad también ha presentado una solicitud de patente provisional sobre el nuevo complejo.

Terapia fotodinámica, o PDT, daña las células cancerosas cuando un fotosensibilizador introducido en el tejido tumoral produce oxígeno singlete tóxico después de ser expuesto a la luz. En algunos estudios, esta exposición a la luz se realiza mediante el uso de láseres visibles o infrarrojos cercanos. Otros han tenido más éxito al introducir también nanopartículas luminiscentes en el tumor. Los investigadores activan la nanopartícula luminiscente con luz infrarroja cercana o rayos X, que a su vez activa el fotosensibilizador.

Ambos métodos tienen limitaciones para el tratamiento de cánceres de tejidos profundos. Son ineficientes o la fuente de luz necesaria para activarlos no penetra lo suficientemente profundo. Chen dijo que las partículas de Cu-Cy inducibles por rayos X superan a los fotosensibilizadores actuales porque los rayos X pueden penetrar profundamente en los tejidos. También, Las nanopartículas de Cu-Cy no necesitan otros fotosensibilizadores para ser efectivas, por lo que el tratamiento es más conveniente. eficiente y rentable.

"El compromiso del Dr. Chen con su trabajo en la terapia relacionada con el cáncer, así como su trabajo en el área de seguridad nacional, demuestra la amplia gama de aplicaciones y el gran valor de la investigación científica básica, "dijo Carolyn Cason, vicepresidente de investigación en UT Arlington. "Estos avances tienen el potencial de cambiar la forma en que se tratan algunos cánceres y hacer que la terapia sea más efectiva, un beneficio que sería ilimitado".

El equipo de Chen probó el Cu-Cy en células de cáncer de mama y próstata humanas en el laboratorio y descubrió que es un tratamiento eficaz cuando se combina con la exposición a los rayos X. En una prueba, por ejemplo, un tumor tratado con inyección de Cu-Cy y exposición a rayos X permaneció prácticamente del mismo tamaño durante un período de 13 días, mientras que un tumor sin el tratamiento completo creció tres veces.

Otra ventaja de la nueva nanopartícula es su baja toxicidad para las células sanas. Además, La intensa fotoluminiscencia y luminiscencia de rayos X de Cu-Cy se puede utilizar para imágenes de células, dijo el periódico.

Los detalles de la estructura cristalina y las propiedades ópticas del nuevo complejo se publicarán en un próximo artículo del Revista de química de materiales . Está disponible aquí. Chen continúa investigando la terapia fotodinámica contra el cáncer gracias a una subvención del Departamento de Defensa de los Programas de Investigación Médica Dirigidos por el Congreso y con la colaboración de la industria. Dijo que la investigación adicional incluiría reducir el tamaño de la nanopartícula de Cu-Cy para que se absorba más fácilmente en el tejido tumoral.

"Para el cáncer, todavía no hay una buena solución. Con suerte, esta nanopartícula puede brindar algunas posibilidades, " él dijo.