Un nuevo tratamiento a base de luz elimina células cancerosas sin dañar las sanas

Un campo de investigación importante en la lucha contra el cáncer consiste en buscar tratamientos que superen la quimioterapia o la radioterapia, tratamientos oncológicos que no solo atacan células cancerosas, también a las células sanas, llegando a reducir la calidad de vida del paciente y exponiéndolo a efectos secundarios graves.

Un equipo integrado por científicos de la Universidad de Texas en Austin (UT) y la Universidad de Oporto (en Portugal) desarrolló primero un material capaz de convertir la luz infrarroja cercana (NIR, near-infrared light) en calor de manera más eficiente, económica y segura. Se trata de nanoláminas de óxido de estaño (SnOx nanoflakes) obtenidas mediante un método electroquímico a partir de sulfuro de estaño (SnS2), un material similar al grafeno.

Este hallazgo, publicado en la revista ACS Nano, ofrece nuevas esperanzas en el diseño de tratamientos médicos basados en calor localizado, como la terapia fototérmica. “Nuestro objetivo era crear un tratamiento que no solo fuera eficaz, sino también seguro y accesible”, afirmó Jean Anne Incorvia, profesora en la UT del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática y una de las líderes del proyecto. “Con la combinación de luz LED y nanoláminas de SnOx, hemos desarrollado un método para atacar con precisión las células cancerosas sin afectar a las sanas”.

Una transformación controlada

El proceso propuesto por los investigadores consiste de una especie de “oxidación controlada” del SnS2, un material en forma de láminas atómicas que puede exfoliarse fácilmente gracias a sus enlaces débiles entre capas. A través de un procedimiento electroquímico en una solución acuosa de sulfato de sodio (Na2SO4), los científicos provocaron una oxidación progresiva que convierte el azufre en oxígeno, sin destruir la forma laminar del material original.

El resultado son nanoláminas de SnOx, cuya compleja arquitectura es clave para su rendimiento fototérmico. Según los investigadores, los materiales mixtos y defectuosos absorben más eficientemente la luz y disipan la energía en forma de calor. Esto los convierte en excelentes candidatos para aplicaciones biomédicas donde se requiere un aumento localizado de temperatura.

Luz infrarroja segura y económica

Para evaluar la eficiencia térmica del nuevo material, el equipo desarrolló un sistema propio basado en diodos LED de infrarrojo cercano (NIR-LEDs) que emiten luz a 810 nanómetros, una longitud de onda segura para los tejidos biológicos. Este diseño permitió irradiar las muestras de forma controlada y reproducible, sin recurrir a equipos láser costosos ni potencialmente peligrosos.

A diferencia de los sistemas láser tradicionales, los NIR-LEDs proporcionan una iluminación más homogénea y estable, reducen el riesgo de sobrecalentamiento y requieren una inversión mínima. Todo el conjunto experimental, capaz de irradiar hasta 24 muestras al mismo tiempo, tuvo un costo aproximado de 530 dólares, lo que lo convierte en una herramienta accesible y versátil para la investigación biomédica.

Hacia nuevas terapias fototérmicas

La terapia fototérmica consiste en calentar células cancerosas mediante agentes que absorben luz infrarroja y la transforman en calor, destruyendo los tejidos tumorales sin dañar los tejidos sanos circundantes. Las nanoláminas de SnOx podrían mejorar este tipo de tratamientos al ofrecer una mayor eficiencia térmica, biocompatibilidad potencial y fabricación accesible.

Los resultados con células cancerosas, hasta ahora, han sido positivos. La UT informó que en tan solo 30 minutos de exposición, este método eliminó hasta el 92% de las células de cáncer de piel y el 50% de las células de cáncer colorrectal. Esto se logró sin efectos nocivos en las células cutáneas sanas, lo que demuestra la seguridad y selectividad de este enfoque.

Aunque aún se requieren más estudios biológicos y clínicos, este avance demuestra que es posible diseñar materiales inteligentes y asequibles para la medicina del futuro. “Nuestro objetivo final es que esta tecnología esté disponible para pacientes de todo el mundo, especialmente en lugares con acceso limitado a equipos especializados, con menos efectos secundarios y un coste menor”, ​​dijo Artur Pinto, investigador de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Oporto y otro de los autores principales.

“En el caso particular de los cánceres de piel, prevemos que algún día el tratamiento pueda trasladarse del hospital al domicilio del paciente. Se podría colocar un dispositivo portátil sobre la piel después de la cirugía para irradiar y destruir cualquier célula cancerosa restante, reduciendo así el riesgo de recurrencia», añadió el investigador, cuyas declaraciones y las de Incorvia fueron recogidas por un comunicado de la UT.