La revista Nature Methods¹ consideró la optogenética como la tecnología médica más relevante del año 2010. La técnica consiste en combinar métodos ópticos, como destellos de luz provenientes de un láser o de una luz LED, con métodos genéticos para manipular la actividad neuronal y, por ejemplo, aumentar la sensación de saciedad para combatir la obesidad².

Este tipo de tecnología ha dado paso a otra similar en cuanto a funcionamiento e igual de prometedora: la fotofarmacología. En este caso, la luz se emplea como un desencadenante externo que permite controlar la actividad de los fármacos con una alta precisión espacio-temporal, algo especialmente relevante en la lucha contra el cáncer.

Fotosensibilidad para tratar el cáncer

Uno de los principales problemas que tienen los tratamientos contra el cáncer es que son poco selectivos, reduciendo su eficacia y provocando efectos secundarios indeseados en los pacientes.

Para paliar estas taras, un grupo de investigadores del Instituto de Química Avanzada de Cataluña ha desarrollado un fármaco fotosensible que consigue controlar su actividad de forma precisa y reversible con la aplicación de un haz de luz externo.

El objetivo de este fármaco, que se encuentra en fase de estudio, consiste precisamente en reducir los efectos secundarios que tienen los medicamentos contra el cáncer gracias a que proporciona un control preciso tanto de la zona en la que debe actuar como del tiempo de acción.

De esta forma consigue reducir los efectos secundarios de procedimientos tóxicos como la quimioterapia e incrementar su eficacia de forma notable.

Este estudio, que ha sido publicado por la revista Journal of Medicinal Chemistry³, muestra el modo en el que el fármaco puede actuar en función de los diferentes tipos de cáncer. En el caso de los tumores externos, como el melanoma, el fármaco sólo necesita recibir luz desde el exterior para activarse, mientras que en el caso de las lesiones cancerosas internas esta técnica se debe realizar a través de un cateterismo con una luz LED incorporada en su extremo.

¿En qué consiste esta técnica?

La base de esta investigación son unas moléculas que cambian su estructura cuando reciben luz en unas condiciones específicas: esta iluminación afecta específicamente al receptor objetivo y, por lo tanto, a su función biológica. Y, según explican los investigadores, la posibilidad de que la acción de los fármacos contra el cáncer se pueda dirigir con alta precisión espacio-temporal podría superar las limitaciones que impone la quimioterapia actual.

En esta lucha, las moléculas de fotoconmutación, que incluyen una fracción fotocrómica dentro de su estructura, resultan especialmente atractivas porque se puede modular su efecto terapéutico con luz externa.

Este tipo de fármacos se encuentran en fase experimental para aplicaciones en casos de neurología, cardiología y oftalmología pero su estudio ha sido preliminar en oncología, según recoge el Centro Superior de Investigaciones Científicas⁴.

Y precisamente es en esta última especialidad, en opinión de los investigadores, donde la fotofarmacología puede desempeñar un papel más importante ya que los fármacos de quimioterapia actuales a menudo no consiguen diferenciar completamente entre células cancerosas y sanas, y eso reduce su aplicación terapéutica y su eficacia.

Luz verde contra las células cancerosas

El estudio realizado por el Instituto de Química Avanzada de Cataluña ha permitido comprobar la actividad de este tipo de moléculas en cuatro líneas celulares de cáncer: cérvix, mama, leucemia y colon. Los resultados han evidenciado un aumento de la muerte de las células cancerosas tras recibir luz verde, mientras que carecieron de efectos mientras permanecían en penumbra.

Precisamente uno de los puntos más relevantes del estudio es que ha sido la luz verde la que ha logrado activar las moléculas puesto que casi todas las partículas descritas contra el cáncer se activan con luz ultravioleta, de menor eficacia.

Este estudio ha permitido desarrollar una pequeña biblioteca de moléculas fotosensibles y abre la puerta al estudio de su efecto en seres vivos.