Científicos eliminan el 99 % de las células cancerígenas haciendo vibrar moléculas

Uno de los principios herméticos del Kybalión dice que todo se mueve, que «todo vibra». Y el secreto para destruir las células cancerígenas parece estar en esta última palabra.

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Los investigadores descubrieron que los átomos de una pequeña molécula de tinte utilizada en imágenes médicas pueden vibrar al unísono —formando lo que se conoce como un plasmón— al ser estimuladas por luz cercana al infrarrojo, lo que provoca la ruptura de la membrana celular de las células cancerosas.

Según el estudio publicado en Nature Chemistry, el método tuvo una eficiencia del 99 por ciento contra cultivos de laboratorio de células de melanoma humano, y la mitad de los ratones con tumores de melanoma se volvieron libres de cáncer después del tratamiento.

«Es una nueva generación completa de máquinas moleculares a las que llamamos martillos moleculares», dijo el químico James Tour de la Universidad Rice, cuyo laboratorio ha utilizado previamente compuestos a escala nanométrica dotados con una cadena de átomos activada por luz que gira continuamente en la misma dirección para perforar la membrana externa de bacterias infecciosas, células cancerosas y hongos resistentes al tratamiento.

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Cómo funciona el mecanismo de vibración. Crédito: Ciceron Ayala-Orozco et al., Nature Chemistry, 2023).

A diferencia de las brocas a escala nanométrica basadas en los motores moleculares del premio Nobel Bernard Feringa, los martillos moleculares emplean un mecanismo de acción completamente diferente, y sin precedentes.

«Son más de un millón de veces más rápidos en su movimiento mecánico que los antiguos motores tipo Feringa, y pueden activarse con luz cercana al infrarrojo en lugar de luz visible», dijo Tour.

La luz cercana al infrarrojo puede penetrar mucho más profundamente en el cuerpo que la luz visible, accediendo a órganos o huesos sin dañar tejidos. «La luz cercana al infrarrojo puede llegar hasta 10 centímetros dentro del cuerpo humano en lugar de solo medio centímetro, que es la profundidad de penetración para la luz visible que usábamos para activar las nano-brocas», precisó Tour.

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La estructura de una molécula de aminocianina (un martillo molecular) superpuesta sobre el plasmón molecular calculado por la teoría TD-DFT, con el cuerpo simétrico característico y el largo «brazo lateral». Crédito: Ciceron Ayala-Orozco/Universidad Rice.​

Los martillos moleculares son moléculas de aminocianina, una clase de tintes sintéticos fluorescentes utilizados en imágenes médicas.

«Estas moléculas son simples tintes que la gente ha estado utilizando durante mucho tiempo», comentó Ciceron Ayala-Orozco, un científico de investigación de Rice y autor principal del estudio. «Son biocompatibles, estables en agua y se adhieren muy bien a la capa externa grasa de las células. Pero a pesar de que se usaban para imágenes, la gente no sabía cómo activarlas como plasmones».

Ayala-Orozco estudió inicialmente los plasmones como estudiante de doctorado en el grupo de investigación dirigido por Naomi Halas de la misma universidad.

«Debido a su estructura y propiedades químicas, los núcleos de estas moléculas pueden oscilar en sincronía cuando se exponen al estímulo adecuado», dijo Ayala-Orozco. «Vi la necesidad de utilizar las propiedades de los plasmones como forma de tratamiento y estaba interesado en el enfoque mecánico del Dr. Tour para tratar las células cancerosas. Básicamente, conecté los puntos».

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Ciceron Ayala-Orozco es un científico investigador en el laboratorio de Tour en la Universidad Rice y autor principal del estudio. Crédito: Jeff Fitlow/Universidad Rice. ​

«Los plasmones moleculares que identificamos tienen una estructura casi simétrica con un brazo en un lado. El brazo no contribuye al movimiento plasmónico, pero ayuda a anclar la molécula a la bicapa lipídica de la membrana celular», añadió.

Los investigadores tuvieron que demostrar que el modo de acción de las moléculas no podía clasificarse ni como terapia fotodinámica ni como fototérmica.

«Lo que necesita destacarse es que hemos descubierto otra explicación de cómo pueden funcionar estas moléculas», señaló Ayala-Orozco. «Esta es la primera vez que un plasmón molecular se utiliza de esta manera para excitar a toda la molécula y realmente producir una acción mecánica utilizada para lograr un objetivo específico, en este caso, desgarrar la membrana de las células cancerosas».

«Este estudio trata sobre una forma diferente de tratar el cáncer utilizando fuerzas mecánicas a escala molecular», concluyó.

Fuente: https://news.rice.edu/news/2023/molecular-jackhammers-good-vibrations-eradicate-cancer-cells

 

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