Nanopartículas de oro esféricas y en forma de estrella (en la parte superior) y células cancerosas de colon después de aproximadamente cinco horas de exposición (en la parte inferior).
Crédito: IFJ PAN
Durante mucho tiempo, se creía que las nanopartículas pequeñas, debido a su capacidad para penetrar fácilmente las células, eran las más eficaces para inducir la muerte celular. Sin embargo, investigadores polacos han utilizado una técnica microscópica innovadora que ha permitido descubrir que la forma y el tamaño de las nanopartículas juegan un papel mucho más complejo de lo previsto.
El equipo del Instituto de Física Nuclear de la Academia Polaca de las Ciencias (IFJ PAN) sintetizó diferentes nanopartículas de oro y constató que las células cancerosas de glioma resistían a las pequeñas nanopartículas esféricas de 10 nanómetros, mientras que las de 200 nanómetros en forma de estrella inducían una alta mortalidad celular. Esta diferencia en eficacia se explica por las puntas de las nanopartículas estrelladas que dañan las membranas celulares, generando un estrés oxidativo fatal para las células cancerosas.
La clave de este descubrimiento radica en el uso de un microscopio holotomográfico, un dispositivo que permite observar en tres dimensiones las células vivientes con una resolución nanométrica. Esta tecnología ha permitido seguir en tiempo real la interacción de las nanopartículas con las células cancerosas sin perturbar su metabolismo, revelando así por qué las formas estrelladas son más destructivas.
Posteriormente, se desarrolló un modelo teórico para predecir la penetración de las nanopartículas en las células cancerosas. Este modelo simplifica considerablemente la fase de investigación al reducir el número de experimentos necesarios y permitir la concepción de terapias más específicas, aumentando así la eficacia de los tratamientos mientras se minimizan los efectos secundarios en células sanas.
Los investigadores polacos continúan sus trabajos para ampliar su modelo a otros tipos de tumores y nanopartículas, con el objetivo de optimizar las terapias foto o protónicas. Este avance podría redefinir el futuro de los tratamientos contra el cáncer.