Liberación de fármaco en su órgano diana inducida por radiación
Inicialmente se investigó la radiación ultravioleta (UV) para liberar las moléculas unidas a los vehículos y permitir así que actúen sobre las dianas biológicas con sensibilidad espacial y temporal. Sin embargo, este tipo de radiación no penetra en los tejidos profundos, lo cual resulta esencial para muchas aplicaciones diagnósticas y terapéuticas (teragnósticas). Además, su elevada absorción causa daños indeseados. Estos dos factores son los responsables de la baja aplicabilidad de esta técnica in vivo. El equipo del proyecto «Self-assembled thermo-nanoprobes on hollow gold nanoparticles for theragnostic applications» (TNP-HGNS), financiado con fondos europeos, logró superar estos obstáculos. En este estudio se sustituyó la radiación UV por radiación IRC (mayor penetración y menor absorción) y se utilizaron nanoestructuras huecas de oro y plata tales como cubos, jaulas o esferas para administrar las moléculas teragnósticas. La plata y el oro se acumulan en los tejidos y presentan una elevada absorción de luz IRC. Además, sus propiedades ópticas se pueden mejorar y su funcionalización es sencilla. Por último, estos materiales son idóneos para aplicaciones biológicas, ya que no presentan reactividad o toxicidad. Cuando estas estructuras huecas absorben radiación IRC, la energía térmica resultante rompe los enlaces químicos de los compuestos termolábiles (modifican su composición en respuesta al calor) que se encuentran en la jaula. Se diseñaron técnicas para sintetizar y funcionalizar las nanoestructuras termolábiles de oro y plata. En primer lugar se emplearon colorantes a modo de prueba y, a continuación, se introdujo el antineoplásico doxorubicina (Dox). Se analizó su capacidad para liberar la Dox y reducir la viabilidad de las células tumorales mamarias MCF7 in vitro. La irradiación con láser continuo y láser de nanosegundos causó una clara reducción de la viabilidad de las células. La irradiación con láser continuo de dos vatios destruyó aproximadamente la mitad de las células cancerosas. Por otro lado, la irradiación con láser de nanosegundos con pulsos de trescientos milivatios (mW) de energía eliminó más del 80 % de células cancerosas. La liberación de moléculas in vivo tras exposición a radiación para teragnósticos dirigidos resulta muy prometedora. El equipo de TNP-HGNS diseñó técnicas de liberación por luz IRC con efectos probados sobre la viabilidad de las células cancerosas in vitro. Estos resultados son revolucionarios y sientan las bases para iniciar ensayos clínicos destinados a diseñar las primeras técnicas aplicadas al diagnóstico y el tratamiento de enfermedades graves. Los trece artículos publicados garantizan la divulgación de la información obtenida a gran parte de la comunidad científica.
