En un emocionante avance científico, científicos y colaboradores de la Universidad Rice en EE.UU. han dado un paso gigante hacia el tratamiento del cáncer. Descubrieron una innovadora manera de destruir células cancerosas utilizando la capacidad única de moléculas para vibrar, actuando como martillos neumáticos moleculares. Este descubrimiento, liderado por el destacado químico James Tour, podría marcar el comienzo de una nueva era en la lucha contra el cáncer.
Martillos Neumáticos Moleculares: Una Nueva Generación de Máquinas Moleculares
James Tour, químico de renombre de Rice, explica que estos “martillos neumáticos moleculares” representan una nueva generación de máquinas moleculares. Lo sorprendente es que estos martillos moleculares son más de un millón de veces más rápidos en su movimiento mecánico que los antiguos motores tipo Feringa. Además, tienen la capacidad de activarse mediante luz infrarroja cercana, marcando una diferencia crucial con los motores tradicionales que requerían luz visible.
El Funcionamiento de los Martillos Neumáticos Moleculares
Los investigadores descubrieron que los átomos de una pequeña molécula de tinte, comúnmente utilizada en imágenes médicas, pueden vibrar al unísono cuando son estimulados por luz infrarroja cercana. Este fenómeno, conocido como plasmón, es la clave del mecanismo de acción de los martillos neumáticos moleculares. La velocidad y eficacia de estos martillos en comparación con los taladros a nanoescala convencionales son asombrosas.
Utilizando la Luz Infrarroja para Combatir el Cáncer
Un aspecto fundamental de este innovador enfoque es el uso de luz infrarroja cercana en lugar de luz visible. Según Tour, la luz infrarroja puede penetrar hasta 10 centímetros en el cuerpo humano, en comparación con el medio centímetro que puede penetrar la luz visible. Este avance permite el acceso a órganos o huesos sin dañar el tejido circundante, representando un gran avance en el tratamiento del cáncer.
Moléculas de Aminocianina: Los Componentes Clave de los Martillos Neumáticos Moleculares
Los martillos neumáticos moleculares utilizan moléculas de aminocianina, una clase de tintes sintéticos fluorescentes comúnmente empleados en imágenes médicas. A pesar de ser tintes simples utilizados durante mucho tiempo, el científico investigador Ciceron Ayala-Orozco destaca su capacidad única. Estas moléculas son biocompatibles, estables en agua y se adhieren eficientemente al revestimiento externo graso de las células.
Ayala-Orozco señala que, debido a la estructura y propiedades químicas de estas moléculas, los núcleos pueden oscilar sincronizadamente cuando se exponen al estímulo adecuado. Este descubrimiento llevó a la aplicación de las propiedades de los plasmones como forma de tratamiento, conectando así los puntos entre la investigación y el enfoque mecánico del Dr. Tour para tratar las células cancerosas.
Plasmones Moleculares: Una Herramienta Efectiva contra el Cáncer
Los plasmones moleculares identificados en este estudio poseen una estructura casi simétrica con un brazo lateral que, aunque no contribuye al movimiento plasmónico, ancla eficazmente la molécula a la bicapa lipídica de la membrana celular. Este hallazgo destaca la precisión con la que estos martillos moleculares pueden dirigirse a las células cancerosas, marcando un avance significativo en la ciencia médica.
Resultados Prometedores en la Lucha contra el Cáncer
En pruebas de laboratorio, el método desarrollado mostró una eficacia del 99% contra cultivos de células de melanoma humano. Además, la mitad de los ratones con tumores de melanoma quedaron libres de cáncer después del tratamiento. Estos resultados prometedores fueron publicados recientemente en Nature Chemistry, subrayando la relevancia y el impacto potencial de este enfoque revolucionario.
Un Paso Histórico: La Primera Aplicación de Plasmones Moleculares para Destruir Células Cancerosas
En palabras de Ayala-Orozco, “Esta es la primera vez que se utiliza un plasmón molecular de esta manera para excitar toda la molécula y producir realmente una acción mecánica utilizada para lograr un objetivo particular, en este caso, desgarrar la membrana de las células cancerosas”. Este hito histórico abre nuevas posibilidades en el tratamiento del cáncer y representa un avance fundamental en la comprensión de cómo las moléculas pueden ser herramientas poderosas contra enfermedades mortales.
Fuente: RT
