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Florence Nightingale, enfermera considerada la precursora de la enfermería profesional durante su asistencia a los soldados heridos de la guerra de Crimea, describió el aire fresco y la luz como herramientas esenciales para mejorar la higiene y reducir las infecciones. En la actualidad, el oxígeno y la luz vuelven a desempeñar un papel fundamental en la medicina, esta vez en la lucha contra el cáncer.
La terapia fotodinámica (TFD) combina la luz con una molécula orgánica fotosensible denominada «fotosensibilizador». «Cuando se administran fotosensibilizadores a un tumor y se irradian con luz, transfieren energía al oxígeno», declara el coordinador del proyecto OXIGENATED, Sergio Moya, del Centro de Investigación Cooperativa en Biomateriales CIC biomaGUNE (España).
«Esto puede inducir una serie de reacciones que provoquen la destrucción de las células malignas y activen el sistema inmunitario». Todo ello puede conducir a la eliminación del tumor.
Una ventaja clave de la TFD es que es sumamente específica. Al restringir la luz y los fotosensibilizadores al tumor, pueden evitarse muchos de los daños colaterales al tejido sano de otras regiones del cuerpo. Sin embargo, para que la TFD tenga éxito, es esencial que haya oxígeno.
«La dificultad en este caso es que los tumores suelen caracterizarse por las disponibilidad limitada de oxígeno —señala Moya—. Si pudiéramos aumentar la disponibilidad de oxígeno en el entorno tumoral para la acción fotosensibilizante, podríamos mejorar el resultado de la TFD».
Nuevas formas de transportar oxígeno
Este ha sido el objetivo principal del proyecto OXIGENATED, puesto en marcha en marzo de 2019 y llevado a cabo con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie. «Nuestro objetivo desde el principio era encontrar una nueva forma de transportar tanto oxígeno como fotosensibilizadores a la zona tumoral —afirma Moya—. Vimos que aumentar la disponibilidad de oxígeno para iniciar las reacciones de oxidación mejoraría la eficacia de la terapia fotodinámica».
Para lograr este objetivo, el equipo del proyecto desarrolló nanopartículas a base de hemoglobina, las proteínas presentes en los eritrocitos encargadas de transportar el oxígeno por el organismo de forma natural. La hemoglobina no modificada no puede administrarse directamente al organismo, ya que puede provocar efectos secundarios.
Tal como explica Moya: «Por ello, nuestro trabajo ha consistido en el diseño, la creación y la caracterización de nanopartículas con núcleos de hemoglobina, que podrían utilizarse para suministrar oxígeno de forma segura y sin efectos no deseados».
El equipo logró atrapar la hemoglobina en matrices poliméricas o proteínicas, técnica que, según se ha demostrado, evita la exposición de la hemoglobina en el torrente sanguíneo, al tiempo que conserva su capacidad de transportar y suministrar oxígeno.
Impulso de técnicas atraumáticas contra el cáncer
Al mejorar la eficacia de la TFD, Moya y su equipo esperan ofrecer una alternativa atractiva a los quimioterápicos y otros métodos antineoplásicos más agresivos. El proyecto, cuya finalización está prevista para agosto de 2024, ya ha demostrado que esto es eminentemente posible.
«Hasta ahora, los experimentos se llevaban a cabo con cultivos celulares “in vitro” —añade Moya—. En la siguiente fase del proyecto, los haremos “in vivo” como prueba de concepto para demostrar la funcionalidad de estas nanopartículas».
Mediante intercambios internacionales y la participación de jóvenes investigadores, en el proyecto se ha intentado garantizar la continuidad a largo plazo de la investigación en este campo prometedor.
«Con la relajación de las restricciones debido a la COVID-19, hemos podido reanudar rápidamente los intercambios de investigadores —indica Moya—. En los próximos meses, más investigadores podrán beneficiarse de trabajar en el extranjero, al tiempo que se seguirá abordando el objetivo principal del proyecto de demostrar la eficacia de esta nueva técnica».
Además de reducir la carga financiera de los sistemas sanitarios, los tratamientos mínimamente agresivos eficaces, como la terapia fotodinámica optimizada, mejorarán los desenlaces clínicos y la calidad de vida de los enfermos de cáncer. Como dijo Florence Nightingale: «La vida es un regalo espléndido».