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¿Puede la tecnología solar matar células cancerosas?

Los resultados muestran mejoras dramáticas en los tintes fluorescentes activados por la luz para el diagnóstico de enfermedades, la cirugía guiada por imágenes y el tratamiento de tumores específicos del sitio.
¿Puede la tecnología solar matar células cancerosas?
Placas solares: 4 razones para que las instales en tu casa. / MinkS
Placas solares: 4 razones para que las instales en tu casa. / MinkS

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Sara Rada

Sara Rada

La autora, SARA RADA, es colaboradora de MUNDIARIO. Comunicadora social venezolana, ejerce como redactora creativa y productora audiovisual en distintos medios digitales internacionales. @mundiario

Los científicos han revelado una nueva forma de detectar y atacar las células cancerosas utilizando tecnología tradicionalmente reservada para la energía solar. Los resultados muestran mejoras dramáticas en los tintes fluorescentes activados por la luz para el diagnóstico de enfermedades, la cirugía guiada por imágenes y el tratamiento de tumores específicos del sitio.

Los avances científicos no siempre ocurren en los laboratorios. Para Sophia y Richard Lunt, investigadores de la Universidad Estatal de Michigan, muchos de sus avances ocurren durante las caminatas por el vecindario.

El enfoque paso a paso de la pareja casada ha revelado una nueva forma de detectar y atacar las células cancerosas utilizando tecnología tradicionalmente reservada para la energía solar. Los resultados, publicados en la edición actual de Scientific Reports, muestran mejoras dramáticas en los tintes fluorescentes activados por la luz para el diagnóstico de enfermedades, la cirugía guiada por imágenes y el tratamiento de tumores específicos del sitio.

"Hemos probado este concepto en líneas celulares y modelos de ratón de cáncer de mama, pulmón y piel, y hasta ahora todo parece muy prometedor", dijo Sophia, bioquímica y bióloga molecular de MSU.

Si bien las aplicaciones para el cáncer tienen la mayor posibilidad, sus hallazgos tienen un potencial más allá del campo de la oncología, dijo Richard, profesor de ingeniería química y ciencias de los materiales de Johansen Crosby.

"Este trabajo tiene el potencial de transformar las sondas fluorescentes para un amplio impacto social a través de aplicaciones que van desde la biomedicina hasta la fotocatálisis, la aceleración de las reacciones químicas con la luz", dijo. "Nuestra investigación solar inspiró este proyecto de cáncer y, a su vez, centrarse en las células cancerosas ha avanzado nuestra investigación de células solares; ha sido un ciclo de retroalimentación increíble".

Antes del esfuerzo combinado de los Lunts, los tintes fluorescentes utilizados para la terapéutica y el diagnóstico, también conocidos como "teranósticos", tenían defectos, como bajo brillo, alta toxicidad para las células, mala penetración en los tejidos y efectos secundarios no deseados.

Al ajustar optoelectrónicamente las nanopartículas de sal orgánica utilizadas como teranósticos, los Lunts pudieron controlarlas en una variedad de estudios sobre el cáncer. La persuasión de las nanopartículas en la zona no tóxica dio como resultado una imagen mejorada, mientras que empujarlas al rango fototóxico, o activado por la luz, produjo un tratamiento tumoral efectivo en el sitio.

La clave fue aprender a controlar la electrónica de sus moléculas fotoactivas independientemente de sus propiedades ópticas y luego dar el salto para aplicar esta comprensión de una nueva manera a un campo aparentemente no relacionado.

Richard había descubierto recientemente la capacidad de sintonizar electrónicamente estas sales de su trabajo en la conversión de energía fotovoltaica en vidrio solar. Sophia había estudiado durante mucho tiempo las vías metabólicas únicas de las células cancerosas. Fue cuando los Lunt discutían sobre el vidrio solar durante una caminata que hicieron la conexión: las moléculas activas en las células solares también podrían usarse para atacar y matar células cancerosas de manera más efectiva.

Sus caminatas tuvieron comienzos poco científicos

Poco después de que los Lunt se reunieran en la Universidad de Princeton, Richard se mudó a otra universidad. Para mantener su relación a larga distancia, programaron llamadas telefónicas diarias. A su llegada a MSU, las demandas individuales de carrera académica reemplazaron la distancia geográfica como un desafío para sus ocupadas vidas.

Para conectarse todos los días, realizan caminatas estilo CEO juntas todas las noches. Los paseos de dos millas tienen lugar bajo la lluvia o el sol, y a menudo participan en debates científicos. Las tres claves para sus caminatas son la curiosidad intencional, la perseverancia y la fusión de diferentes campos y perspectivas, dijo Sophia.

"Hablamos de ciencia, planes estratégicos para nuestras carreras y nuestras diversas subvenciones", dijo. "Intercambiamos ideas entre nosotros. Nuestras conversaciones continuas para generar ideas sobre un tema o desafío en particular a menudo conducen a esos emocionantes momentos 'aha'".

Han superado muchos desafíos

"Nuestros primeros experimentos no resultaron como se esperaba; me sorprende que no nos hayamos dado por vencidos dada la locura que parecía la idea al principio", dijo Richard. "Descubrir cómo hacer esta investigación dio muchos pasos".

Obviamente, los resultados valieron la pena. Hoy en día, Richard diseña las moléculas; Babak Borhan, químico de MSU, las sintetiza y mejora; y Sophia prueba sus inventos fotoactivos en líneas celulares de cáncer y modelos de ratones.

La investigación futura trabajará para mejorar la efectividad de los teranósticos, disminuir la toxicidad y reducir los efectos secundarios. Los Lunts han solicitado una patente por su trabajo, y esperan con el tiempo impulsar sus hallazgos de moléculas fotoactivas a través de ensayos clínicos.   @mundiario