O echipă de oameni de știință de la Universitatea din Texas la Austin și de la Universitatea din Porto din Portugalia au adus un tratament alternativ cu un pas mai aproape de realizare. Aceștia au dezvoltat materiale capabile să convertească lumina în infraroșu apropiat (NIR) în mod eficient și sigur în căldură care poate fi direcționată cu precizie împotriva celulelor canceroase. Materialele lor sunt nanoflocoane de oxid de staniu (SnO x ), particule minuscule care au o grosime mai mică de 20 de nanometri (un nanometru este a miliarda parte dintr-un metru).
Descoperirile echipei, publicate în revista ACS Nano , oferă o nouă speranță pentru proiectarea terapiilor fototermice, denumirea dată acestor tipuri de tratamente pe bază de lumină. O terapie fototermală este o procedură neinvazivă care încălzește celulele canceroase pentru a le distruge. Aceasta funcționează prin infiltrarea celulelor canceroase cu materiale care absorb lumina și o transformă în căldură – în acest caz, nanoflocoanele SnO x – care pot fi proiectate astfel încât să se acumuleze în special în țesuturile tumorale. Acestea sunt apoi țintite cu lumină la o lungime de undă care oferă acestor materiale energia de care au nevoie pentru a produce căldură care ucide cancerul, dar care nu dăunează țesuturilor sănătoase.
Cercetătorii propun ca nanoflocoanele lor SnO x să poată îmbunătăți aceste tipuri de tratamente, oferind o eficiență termică, biocompatibilitate și accesibilitate mai mari decât alte materiale care sunt utilizate în astfel de procese.
„Scopul nostru a fost să creăm un tratament care să nu fie doar eficient, ci și sigur și accesibil”, a declarat Jean Anne Incorvia, profesor de inginerie la UT și unul dintre liderii proiectului, într-o declarație de presă . „Prin combinația dintre lumina LED și nanoflocoanele SnO x , am dezvoltat o metodă de a ținti cu precizie celulele canceroase, lăsând celulele sănătoase intacte.”
Pentru a evalua eficiența termică a noului lor material, echipa a dezvoltat un sistem proprietar bazat pe LED-uri în infraroșu apropiat (NIR-LED-uri) care emit lumină la o lungime de undă de 810 nanometri, care este sigură pentru țesuturile biologice. Spre deosebire de sistemele laser tradiționale, NIR-LED-urile oferă o iluminare mai omogenă și stabilă, reduc riscul de supraîncălzire și necesită o investiție minimă. Întregul dispozitiv experimental, capabil să iradieze până la 24 de probe în același timp, a costat aproximativ 530 de dolari, ceea ce îl face un instrument accesibil și versatil pentru cercetarea biomedicală.
Rezultatele obținute prin iradierea cu lumină NIR a celulelor canceroase tratate cu SnO x au fost încurajatoare. UT a raportat că, în doar 30 de minute de expunere, metoda a ucis până la 92% din celulele canceroase ale pielii și 50% din celulele canceroase colorectale. Acest lucru a fost realizat fără efecte nocive asupra celulelor sănătoase ale pielii, demonstrând siguranța și selectivitatea acestei abordări.
Deși sunt necesare studii biologice și clinice suplimentare, lucrarea demonstrează că aceste nanomateriale, tratate cu acest tip specific de lumină, ar putea deveni o terapie fototermală plauzibilă și accesibilă pentru cancer.
„Scopul nostru final este de a face această tehnologie disponibilă pacienților de pretutindeni, în special în locurile unde accesul la echipamente specializate este limitat, cu mai puține efecte secundare și costuri mai mici”, a declarat Artur Pinto, cercetător la Școala de Inginerie a Universității din Porto și un altul dintre autorii principali, într-o declarație . „În cazul particular al cancerelor de piele, ne imaginăm că într-o zi tratamentul ar putea fi mutat de la spital la domiciliul pacientului”, a spus Pinto. „Un dispozitiv portabil ar putea fi plasat pe piele după operație pentru a iradia și distruge orice celule canceroase rămase, reducând astfel riscul de recidivă.”
Această poveste a apărut inițial în WIRED en Español și a fost tradusă din spaniolă.