Un elemento llamado gadolinio que se introduce en las células cancerosas libera electrones asesinos cuando lo golpean rayos X especialmente sintonizados. El enfoque, publicado en la revista Informes científicos , podría allanar el camino hacia una nueva radioterapia contra el cáncer.

"Nuestro método abre la posibilidad de amplificar selectivamente el efecto de la radiación de rayos X en el sitio del tumor, "dice Kotaro Matsumoto del Instituto de Ciencias Integradas del Material Celular de la Universidad de Kioto (iCeMS), que desarrolló la técnica con Fuyuhiko Tamanoi y sus colegas en Japón, Vietnam, y los EE. UU. "Esto resuelve uno de los principales problemas de las radioterapias actuales, donde sólo una pequeña cantidad de rayos X llega al tumor ".

Las radioterapias convencionales emplean rayos X policromáticos, que consta de varios niveles de energía, con rayos X de baja energía que no logran penetrar la superficie del cuerpo. Rayos X monocromáticos, por otra parte, tienen el mismo nivel de energía sintonizado con precisión. Si pudieran apuntar a elementos químicos liberadores de electrones dentro de los tumores, podrían ser dañinos.

Lograr esto, Los investigadores utilizaron nanopartículas de sílice especialmente diseñadas que se cargaron con el elemento químico gadolinio. Las células cancerosas en un cultivo tumoral 3-D consumieron efectivamente las partículas después de un día de incubación. Las partículas ubicadas específicamente fuera de los núcleos de las células tumorales, donde se encuentra su maquinaria más crítica.

En la instalación de sincrotrón SPring-8 en Harima, Japón, los investigadores apuntaron rayos X monocromáticos a muestras de tumores que contenían nanopartículas cargadas de gadolinio.

Los rayos X sintonizados a un nivel de energía de 50,25 kiloelectrones voltios (keV) que se dirigieron a las muestras durante 60 minutos destruyeron por completo las células cancerosas dos días después de la irradiación.

Ajustar los rayos X a un nivel de energía justo por debajo de 50.25keV no tuvo el mismo efecto. Los investigadores explican que los rayos X están sintonizados específicamente para que su energía pueda ser absorbida por el gadolinio. Cuando lo golpean el gadolinio libera electrones de baja energía en la célula cancerosa, dañando sus componentes vitales, incluido el ADN, y matarlo.

Los rayos X no tuvieron ningún efecto en las células que no contenían nanopartículas cargadas de gadolinio.

"Nuestro estudio demuestra que se puede desarrollar un nuevo tipo de radioterapia para el cáncer, ", dice Tamanoi." Podemos esperar radioterapia con mayor eficacia y menos efectos secundarios ".