Los científicos han descubierto una nueva forma de destruir las células cancerosas. La estimulación de las moléculas de aminocianina con luz de infrarrojo cercano hizo que vibraran en sincronía, lo suficiente como para separar las membranas de las células cancerosas.
Las moléculas de aminocianina ya se utilizan en la bioimagen como colorantes sintéticos. Comúnmente utilizados en dosis bajas para detectar el cáncer, se mantienen estables en el agua y son muy buenos para adherirse al exterior de las células.
El equipo de investigación de la Universidad de Rice, la Universidad de Texas A&M y la Universidad de Texas, dice que el nuevo enfoque es una notable mejora sobre otro tipo de máquina molecular que mata el cáncer desarrollada previamente, llamada motores de tipo Feringa, que también podrían romper las estructuras de las células problemáticas.
«Es una nueva generación de máquinas moleculares que llamamos martillos neumáticos moleculares», dice el químico James Tour de la Universidad de Rice.
«Son más de un millón de veces más rápidos en su movimiento mecánico que los antiguos motores de tipo Feringa, y se pueden activar con luz de infrarrojo cercano en lugar de luz visible».
El uso de la luz del infrarrojo cercano es importante porque permite a los científicos profundizar en el cuerpo. El cáncer en los huesos y órganos podría tratarse sin necesidad de cirugía para llegar al crecimiento del cáncer.
En pruebas de células cancerosas cultivadas en laboratorio, el método del martillo neumático molecular obtuvo una tasa de éxito del 99 por ciento en la destrucción de las células. El enfoque también se probó en ratones con tumores de melanoma, y la mitad de los animales quedaron libres de cáncer.
La estructura y las propiedades químicas de las moléculas de aminocianina significan que se mantienen sincronizadas con el estímulo correcto, como la luz del infrarrojo cercano. Cuando están en movimiento, los electrones dentro de las moléculas forman lo que se conoce como plasmones, entidades que vibran colectivamente que impulsan el movimiento a través de toda la molécula.
«Lo que hay que destacar es que hemos descubierto otra explicación de cómo pueden funcionar estas moléculas», dice el químico Ciceron Ayala-Orozco de la Universidad de Rice.
«Esta es la primera vez que se utiliza un plasmón molecular de esta manera para excitar toda la molécula y producir realmente la acción mecánica utilizada para lograr un objetivo en particular, en este caso, destrozar la membrana de las células cancerosas».
Los plasmones tienen un brazo en un lado, lo que ayuda a conectar las moléculas a las membranas de las células cancerosas, mientras que los movimientos de las vibraciones las separan. Todavía son los primeros días para la investigación, pero estos hallazgos iniciales son muy prometedores.
Este es también el tipo de técnica biomecánica directa contra la que a las células cancerosas les resultaría difícil desarrollar algún tipo de bloqueo. A continuación, los investigadores están buscando otros tipos de moléculas que se pueden usar de manera similar
«Este estudio trata sobre una forma diferente de tratar el cáncer utilizando fuerzas mecánicas a escala molecular», dice Ayala-Orozco.
La investigación ha sido publicada en Nature Chemistry.
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