Investigadores de IMDEA Nanociencia desarrollan una técnica innovadora para destruir células cancerígenas induciendo una “cascada” que se extiende por todo el tumor
04.11.2025
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Un conjunto de células tumorales es irradiado con un haz de luz. Imagen: inmywork para IMDEA Nanociencia. |
- La estrategia permite destruir células cancerígenas de forma selectiva, irradiando con un láser una sola célula.
- Cuando se aplica en modelos tumorales 3D, el efecto se propaga a las células adyacentes, provocando la muerte celular en el núcleo del tumor y extendiéndose progresivamente hacia el resto de su estructura
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Madrid, 4 de noviembre, 2025. La terapia fotodinámica es un tratamiento clínicamente aprobado contra el cáncer, que se basa en la irradiación con luz en zonas tumorales donde se ha administrado previamente un agente fotosensibilizante. La activación con luz libera compuestos tóxicos que tienen el objetivo de inducir la muerte de las células cancerosas. Comúnmente, la irradiación se aplica sobre la totalidad del tumor. Una investigación del instituto IMDEA Nanociencia propone un enfoque innovador: la irradiación láser puntual sobre células individuales del tumor.
Usando agentes fotosensibilizantes clínicamente aprobados, los investigadores demostraron que la irradiación puntual con láser provoca un daño selectivo en las células cancerosas en cultivo. Al irradiar con un punto de luz, la membrana de las células se perforó e indujo la muerte de la célula afectada de una manera muy precisa. En menos de un minuto, los investigadores pudieron observar la muerte celular en tiempo real con un microscopio.
Al inducir la muerte celular, se comprobó que el efecto se extendía a las células adyacentes. Para ello, los investigadores utilizaron esferoides tumorales, cultivos de células 3D que se asemejan a la configuración real de las células en los tumores. Se irradiaron células situadas dentro del esferoide y se observó, por primera vez, que las células adyacentes no irradiadas también morían por el llamado efecto ‘bystander’. El efecto bystander es un fenómeno previamente descrito en radioterapia y también observado en terapias fotodinámicas, en el que las señales de estrés de una célula dañada inducen la muerte de células vecinas no irradiadas. Lo que observaron los investigadores es que, después del disparo de luz puntual, en 10 minutos se extendía la muerte celular por todo el esferoide tumoral en cultivo.
El Dr. Sebastián Thompson, principal autor del estudio, se muestra muy entusiasmado: "El hecho de presentar esta prueba de concepto utilizando tanto marcadores como luz que ya se usan en la clínica abre un abanico de aplicaciones inmenso, ya que solamente cambia la forma de irradiar el tumor. Esto presenta un escenario muchísimo más favorable para las futuras pruebas en modelo de animales. La terapia fotodinámica ya está en la clínica, y donde ya ha llegado —cánceres de pulmón por ejemplo— son escenario posible de futuros aplicaciones". Añade: "Con esta técnica estamos induciendo la muerte celular desde adentro del esferoide tumoral, un escenario tan contraintuitivo como fascinante. Por ello, también estamos investigando teóricamente este fenómeno al por ahora solo hemos explorado experimentalmente”. Cristina Carrizo, primera autora del estudio, señala el futuro actual de este trabajo: "Los siguientes pasos ahora serán comprobar los límites del efecto ‘bystander’, que no se dañen células sanas, y conocer a qué tamaños de tumores se podría aplicar esta nueva técnica para definir las futuras pruebas en modelos animales".
En resumen, el estudio presenta una nueva técnica dentro de la terapia fotodinámica que utiliza agentes fotosensibilizantes clínicamente aprobados y que puede destruir los esferoides tumorales desde dentro de una forma muy precisa, célula a célula. Este nuevo concepto en terapia fotodinámica podría utilizarse en combinación con otras terapias o cirugías, para ayudar a la completa eliminación del cáncer. El estudio abre nuevas perspectivas en la lucha contra tumores agresivos como el glioblastoma, logrando un tratamiento altamente selectivo y eficiente. Los resultados sugieren que esta terapia fotodinámica de punto único podría convertirse en un complemento prometedor de los tratamientos oncológicos actuales.
Este trabajo ha sido concebido en el Instituto Madrileño de Estudios Avanzados en Nanociencia (IMDEA Nanociencia) y el Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC). Este trabajo ha contado con la cofinanciación de la Asociación Española Contra el Cáncer, y la acreditación Excelencia Severo Ochoa a IMDEA Nanociencia (CEX2020-001039-S).
Referencia:
C. S. Carrizo, J. Fernández de Córdoba, A. Oña, G. D'Agostino, and S. A. Thompson, “ Single-Point Laser Irradiation Photodynamic Therapy: From Selective Plasma Damaging to Cell Death from Within the Tumor.” Adv. Therap. (2025): e00541. https://doi.org/10.1002/adtp.202400541
Enlace al repositorio de IMDEA Nanociencia: https://hdl.handle.net/20.500.12614/4150
Contacto:
Sebastian Thompson
Intracellular Temperature Measurements Group
https://nanociencia.imdea.org/intracellular-temperature-measurements/home
Oficina de Divulgación y Comunicación en IMDEA Nanociencia
divulgacion.nanociencia [at]imdea.org
Fuente: IMDEA Nanociencia.
El Instituto IMDEA Nanociencia es un centro de investigación interdisciplinar en Madrid dedicado a la exploración de la nanociencia y el desarrollo de aplicaciones de la nanotecnología en relación con industrias innovadoras. IMDEA Nanociencia es un centro de Excelencia Severo Ochoa desde 2017, máximo reconocimiento a la excelencia investigadora a nivel nacional.