En el artículo A scintillating nanoplatform with upconversion function for the synergy of radiation and photodynamic therapies for deep tumors publicado por investigadores del Instituto Van 't Hoff de la Universidad de Amsterdam se explica el diseño y síntesis nuevas nanopartículas (NPs) de múltiples capas que permiten una combinación de radioterapia y terapia fotodinámica para destruir el tejido canceroso profundo. La terapia fotodinámica (TFD) es un tratamiento clínico de ciertos tipos de cáncer, en comparación con la radioterapia tradicional (RT) la TFD tiene las ventajas de no ser invasiva y causar menos daño/dolor. La técnica implica la administración de fotosensibilizadores (PS) seguido de fotoactivación; la eficacia del tratamiento depende en gran medida del sitio de la lesión debido al límite de penetración de la luz de excitación, generalmente ultravioleta (UV) o visible (Vis).
Por lo expuesto la aplicación clínica de la TFD se ha restringido principalmente a lesiones superficiales como el cáncer de piel. Recientemente, ha surgido una nueva modalidad, utiliza rayos X en lugar de UV/Vis como fuente de energía para iniciar la PDT, es adecuada para tratar el cáncer profundo por su capacidad de penetración "ilimitada" en el tejido. Utilizando rayos X como fuente de energía, es posible combinar los efectos terapéuticos de la TFD y la RT (radioterapia), logrando un resultado de “uno más uno mayor a dos”. No obstante, esta estrategia de sinergia aún no está definida como una modalidad clínica debido a ciertas limitaciones. En primer lugar la estructura y composición de los nanomateriales debe tener la capacidad de convertir eficazmente la energía de rayos X en las fracciones de UV/Vis necesarias para los agentes fotosensibles. En segundo lugar, se debe definir con precisión las ubicaciones de las células cancerígenas requisito previo para controlar la duración y la dosis de la exposición a los rayos X. Por lo tanto, se estudió la incorporación de una función de imagen óptica en tiempo real en el portador nanotecnológico. La novedad de la investigación radica en que las NPs diseñadas y sintetizadas permiten combinar radioterapia y terapia fotodinámica utilizando únicamente rayos X facilitando también la obtención de imágenes del tejido profundo, permitiendo una orientación guiada de la terapia combinada. La nanopartícula consta de un núcleo rodeado por dos capas externas. La más externa es capaz de centellear, un proceso que convierte los rayos X en radiación UV o VIS y, por lo tanto, permite la terapia fotodinámica en cualquier lugar accesible por radioterapia. La segunda capa es una capa amortiguadora que aísla energéticamente la capa centelleante del núcleo de las nanopartículas. El núcleo diseñado tiene capacidad de aumentar la luminiscencia para tener la posibilidad de guiar la terapia por imágenes. Iluminando con luz infrarroja cercana (NIR), las partículas de 10 nm se e observan de un color rojo fuerte revelando su ubicación en la cercanía del tumor. El núcleo sigue emitiendo luz roja durante la radioterapia con rayos X, aunque a menor intensidad y la luz roja emitida no interfiere con la terapia fotodinámica. Los investigadores estudiaron el rendimiento de las nanopartículas en estudios de tratamiento del cáncer con cultivos celulares (in vitro) y ratones (in vivo) comprobando la seguridad y el potencial del tratamiento propuesto. Una nanoterapia colaborativa eficaz para aumentar la eficacia terapéutica en las destrucción de los tumores profundos
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| Crédito: Hong Zhang y col. Journal of Materials Chemistry C. 2 (2022) |
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