La terapia fotodinámica en el tratamiento del cáncer
Los fotosensibilizadores son moléculas que inducen un cambio químico en otra molécula mediante la absorción de luz. Este tipo de compuestos se emplean en la TFD, una técnica afianzada para el tratamiento del cáncer y otras enfermedades. El mecanismo de acción de la TFD implica la penetración del fármaco en el interior de la célula cancerosa seguido por su unión a una biomolécula, la absorción de energía lumínica, la oxidación de la biomolécula por el oxígeno reactivo y, finalmente, la muerte celular. El azul de metileno (AM) es un tinte basado en fenotiazina que ha proporcionado resultados prometedores en la TFD. Estudios previos habían investigado experimentalmente la unión no covalente del AM al ADN. Sin embargo, los investigadores del proyecto financiado con fondos europeos PHOTOBLUE (Towards rational design of cancer therapeutic drugs: A first principles study of the photosensitization mechanism of methylene blue (Photoblue)) se centraron en el análisis exhaustivo de las interacciones del AM con el ADN para facilitar el diseño racional de fármacos para TFD. Las moléculas pequeñas y planas como el AZ pueden unirse al ADN de cuatro formas diferentes. Mediante análisis de simulaciones, los investigadores identificaron la intercalación como el modo de unión más favorable. Para la transferencia eficaz de energía de excitación al oxígeno molecular (cruce intersistemas) y el inicio del daño en el ADN, es necesaria una correcta distribución electrónica del fotosensibilizador. Por tanto, en la siguiente fase del proyecto se estudió la reorganización de los electrones del AM tras la absorción de luz. El análisis de simulaciones predijo que el cruce intersistemas en el AM intercalado con ADN tendría resultados más favorables que cuando el fármaco está en solución acuosa. Además, el análisis resaltó las posibles modificaciones estructurales a realizar en el AM en aras de aumentar la eficacia del cruce intersistemas. En conjunto, las actividades de PHOTOBLUE ayudaron a comprender los mecanismos de la TFD a nivel molecular. Se espera que este conocimiento favorezca el diseño de nuevos fotosensibilizadores más eficaces para el tratamiento del cáncer.
Palabras clave
Terapia fotodinámica, cáncer, fotosensibilizador, azul de metileno, PHOTOBLUE, análisis de simulaciones
