Un termómetro a nanoescala crea nuevas oportunidades terapéuticas
El proyecto PHELLINI logró combinar nanopartículas que tienen propiedades de termometría con nanopartículas basadas en oro que actúan como agentes de calentamiento. Estas partículas crean de manera eficiente áreas calientes cuando se activan con una luz infrarroja cercana. Al combinar estas dos funcionalidades (calentamiento y termometría) dentro de la misma estructura, el equipo del proyecto ha creado nuevas oportunidades para desarrollar terapias fototérmicas basadas en la nanotecnología. «La medición de las temperaturas a nanoescala en sistemas biológicos es una herramienta interesante en sí misma», señala el coordinador del proyecto PHELLINI, el doctor Luis Liz-Marzán de CIC biomaGUNE en España. «Nuestros resultados pueden utilizarse, bien sea para estudios biológicos fundamentales o para desarrollar nuevas técnicas terapéuticas, aunque debe tenerse en cuenta que nuestros nanocompuestos aún se encuentran en una etapa bastante temprana. El recorrido hacia el uso clínico real de nuevas técnicas en medicina suele ser muy largo». Frontera médica Muchas entidades relevantes a nivel biológico, como las proteínas, pueden manipularse a escala nanométrica. Esto abre nuevas posibilidades innovadoras con respecto a cómo diagnosticamos y tratamos ciertas enfermedades. «Ahora tenemos la posibilidad de ingeniar nanomateriales que pueden, por ejemplo, circular en el torrente sanguíneo o incluso incorporarse dentro de las células», explica el doctor Liz-Marzán. «Esto podría dar lugar a terapias más específicas. Por ejemplo, pueden diseñarse nanovehículos para transportar medicamentos hacia las células, que luego se liberen a una velocidad controlada. Además, podrían diseñarse nuevas terapias basadas en nanomateriales para modificar localmente el entorno de las células enfermas mediante la aplicación de un estímulo externo no invasivo, como un campo magnético o luz». La comunidad científica todavía está investigando las posibilidades de aplicar la nanotecnología en el campo de la medicina y de ahí la gran importancia de la existencia de proyectos como PHELLINI. Un desafío común, señala la doctora Marta Quintanilla, investigadora financiada a través de las Acciones Marie Sklodowska-Curie, es que la investigación nanomédica se sitúa en la misma frontera de las diferentes ramas de la ciencia: biología, química y física, y requiere un enfoque y una cooperación multidisciplinarios. «Los investigadores en cada campo deben estar dispuestos a aprender y entender el punto de vista de los demás», asegura. Conocimiento combinado El objetivo del proyecto PHELLINI era identificar materiales viables para la terapia fototérmica. «Esto implica aumentar la temperatura del entorno de la enfermedad con la iluminación externa», dice la doctora Quintanilla. «La temperatura objetivo debe ser lo suficientemente alta como para matar agentes infecciosos o células cancerígenas, pero al mismo tiempo no dañar el tejido sano». Por lo tanto, un desafío clave era encontrar una forma de controlar la temperatura que permitiese afectar solamente al área a tratar. El equipo del proyecto propuso una combinación de nanomateriales que podrían calentarse y al mismo tiempo registrar remotamente la temperatura local. Señalaron que ciertas longitudes de onda de luz (en los rangos cercanos al infrarrojo conocidas como ventanas biológicas) pueden viajar más profundamente a través del tejido humano que otras longitudes de onda (como los colores visibles). «Utilizando este conocimiento, logramos desarrollar un material termométrico que es totalmente operativo dentro de este rango de transparencia», comenta el doctor Liz-Marzán. «Utilizando este nuevo material, pudimos medir de forma fiable la temperatura del tejido». La financiación de las Acciones Marie Sklodowska-Curie no solo facilitó este descubrimiento, sino que también permitió a los investigadores jóvenes ampliar su experiencia profesional trabajando en diferentes entornos. «Esas oportunidades son muy importantes para que los investigadores establezcan conexiones en diferentes campos», afirma el doctor Liz-Marzán.
Palabras clave
PHELLINI, células, terapéuticas, Marie Curie, temperatura, termómetro, fototérmica, infrarrojos, nanopartículas
