Investigadoras de la Universitat de València (UV) y la Universitat Politècnica de València (UPV) han logrado desarrollar un innovador sistema que utiliza energía luminosa y nanomateriales para activar procesos químicos relevantes en el ámbito biomédico, especialmente enfocados en el tratamiento de diferentes tipos de cáncer. Este avance se basa en el uso de luz infrarroja y nanozimas, que son nanomateriales con características similares a las enzimas naturales, para reparar lesiones específicas que pueden afectar al ADN humano. Los hallazgos han sido publicados en la revista Nanoscale.
Innovación en reparación del ADN
Mantener la estabilidad del genoma es esencial para todos los organismos vivos, ya que cualquier alteración en la secuencia original de nucleobases puede desencadenar procesos biológicos perjudiciales, afectar la función celular o incluso iniciar un proceso cancerígeno. Para contrarrestar estos daños, las células mamíferas han desarrollado mecanismos propios de reparación del ADN. Uno de estos mecanismos es la fotorreactivación, que utiliza luz visible para revertir lesiones causadas por radiación ultravioleta.
En años recientes, los avances en ciencia de materiales y catálisis han permitido replicar el comportamiento de las enzimas naturales en sistemas sintéticos. Las nanozimas son un ejemplo de esto; son sistemas artificiales que demuestran ser tan eficaces como sus contrapartes naturales. Su aplicación tanto en el medio ambiente como en la biomedicina está siendo cada vez más evidenciada.
Un enfoque prometedor contra el cáncer
El equipo investigador, compuesto por expertas del Instituto de Ciencia Molecular (ICMol) y del Instituto de Tecnología Química (ITQ), ambos pertenecientes a estas universidades, ha diseñado un sistema capaz de reparar lesiones específicas en el ADN mediante una estrategia novedosa de fotorreparación.
El estudio se centra en dos aductos de eteno, lesiones generadas por estrés oxidativo que pueden estar presentes en el organismo sin necesidad de exposición a carcinógenos externos. Para llevar a cabo esta investigación, se emplearon 'nanohíbridos de upconversión', que son nanomateriales resultantes de la combinación de varios componentes capaces de emitir luz visible al absorber radiación infrarroja. De este modo, logran reparar los aductos mencionados.
Terapia fotodinámica como alternativa eficaz
“La terapia fotodinámica (PDT) está adquiriendo relevancia como tratamiento complementario y selectivo contra diversos tipos de cáncer debido a su capacidad para eliminar células tumorales con un mínimo impacto sobre los tejidos sanos”, señala Virginie Lhiaubet, investigadora del Grupo de Catálisis para reacciones orgánicas sostenibles del ITQ y coautora del artículo publicado.
Por su parte, María González Béjar, también coautora y investigadora del ICMol (UV), añade: “Las propiedades de los nanomateriales pueden ofrecer soluciones a problemas complejos. La investigación básica debe establecer modelos sencillos que faciliten el desarrollo tecnológico hacia productos médicos innovadores basados en nuevos nanomateriales”. Además, enfatiza que continuarán trabajando para maximizar la eficiencia de la fotorreparación y ampliar las estrategias disponibles para reparar el ADN mediante luz.
Reconocimiento y financiación del estudio
Este trabajo se desarrolla dentro del Grupo de Reactividad Fotoquímica del ICMol y forma parte del área estratégica denominada Bioaplicaciones. Este grupo ha sido reconocido como Unidad de Excelencia María de Maeztu desde 2016, acreditación que ha sido renovada por tercera vez consecutiva por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.
El estudio ha sido destacado en la Inside Front Cover de Nanoscale, lo cual subraya la calidad del trabajo realizado. Además, forma parte del Programa Estatal de Generación del Conocimiento del MICIN (PID2021-128348NB-I00 y PID2023-152131NB-I00) y cuenta con financiación adicional proveniente de UE NextGenerationEU (PRTR-C17.I1), GVA, fondos FEDER y Horizon Europe.
Preguntas sobre la noticia
¿Qué han desarrollado las investigadoras de la Universitat de València y la Universitat Politècnica de València?
Han desarrollado un sistema que utiliza energía luminosa y nanomateriales para activar procesos químicos de interés biomédico, especialmente en el tratamiento de varios tipos de cáncer.
¿Cuál es el objetivo principal del sistema desarrollado?
El objetivo principal es reparar determinadas lesiones en el ADN causadas por estrés oxidativo.
¿Qué son las nanozimas y cómo se utilizan en este estudio?
Las nanozimas son nanomateriales con propiedades similares a las enzimas naturales. En este estudio, se utilizan para emular procesos biológicos y ayudar en la reparación del ADN.
¿Cómo funciona la fotorreparación mencionada en el artículo?
La fotorreparación es un mecanismo natural que utiliza luz visible para revertir las lesiones producidas por radiación ultravioleta en el ADN.
¿Qué tipo de luz se utiliza en la investigación?
Se ha utilizado luz infrarroja junto con nanohíbridos de upconversión que emiten luz visible al absorber radiación infrarroja.
¿Por qué es importante mantener la estabilidad del genoma?
Mantener la estabilidad del genoma es fundamental porque cualquier cambio en la secuencia original de nucleobases puede alterar procesos biológicos clave, perjudicar la función celular o iniciar un proceso cancerígeno.
¿Cuál es el reconocimiento recibido por este estudio en la revista Nanoscale?
El estudio fue destacado en la Inside Front Cover de Nanoscale como reconocimiento a su calidad.
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