Generar por infrarrojos luz visible dentro del cuerpo humano para ayudar a combatir el cáncer

La zona irradiada con el láser, enmarcada en el cuadrado blanco, muestra células cancerosas vivas, en color verde, así como células cancerosas muertas, en color rojo, como resultado de la irradiación. (Imagen: Universidad en Buffalo)

La terapia fotodinámica se basa en la propensión de ciertos tipos de células u organismos a absorber fármacos sensibles a la luz. Esta retención selectiva permite, una vez que el blanco ha absorbido el fármaco, proyectar luz para activar éste y destruir la célula u organismo sin dañar al tejido circundante. Comúnmente, la aplicación de luz visible sobre el sitio a tratar, hace que el fármaco reaccione con el oxígeno y cree una "ráfaga" de radicales libres que destruyen el blanco, por ejemplo un tumor canceroso. No hay efectos secundarios a largo plazo para la terapia fotodinámica, es menos invasiva que la cirugía, y con ella se puede actuar con mucha precisión contra las células cancerosas.

La terapia fotodinámica es un tratamiento efectivo para tumores fácilmente accesibles como el cáncer oral o de piel. Pero el procedimiento, que utiliza láseres para activar esos fármacos especiales, no es apropiado para luchar contra el cáncer muy adentro del cuerpo. La luz visible no puede penetrar bien en los tejidos. Una luz adecuada para uso médico y que sí llega hondo dentro del cuerpo es la del infrarrojo cercano, pero no activa de forma eficiente a los fármacos.

Por suerte, eso está cambiando debido a una nueva tecnología que podría llevar la terapia fotodinámica a áreas del cuerpo que previamente eran inaccesibles.

La ingeniosa estrategia ideada por el equipo de Tymish Ohulchanskyy y Paras Prasad, de la Universidad en Buffalo (Universidad Estatal de Nueva York), Estados Unidos, implica usar rayos de luz en el infrarrojo cercano que, tras penetrar hondo en el cuerpo, se convierten en luz visible que sí activa el fármaco y destruye el tumor.

Para lograr esa conversión, se utiliza el entorno natural del propio tumor, que sirve para sintonizar la luz en las longitudes de onda necesarias.

Por ejemplo, el rayo láser en el infrarrojo cercano interactúa con el colágeno, una proteína natural que se encuentra en tejidos conectivos. La interacción transforma la luz del infrarrojo cercano en luz visible, en un fenómeno de la física denominado generación de segundo armónico. De la misma manera, los lípidos y otras proteínas naturales dentro de las células interactúan con la luz del infrarrojo cercano del láser y la cambian a luz visible a través de otro fenómeno, conocido como mezcla de cuatro ondas.

Gracias a todo esto, la luz visible puede ser generada en tumores muy adentro del cuerpo, y puede ser absorbida por el fármaco. Esto activa a este último, que entonces destruye el tumor.

En este trabajo de investigación y desarrollo también han intervenido expertos de la Universidad de Shenzhen en China, y la Universidad de Corea en Seúl, Corea del Sur. (NCYT)