Grafeno muestra potencial contra el cáncer

Los científicos han descubierto que el grafeno nanomaterial puede atacar y neutralizar las células madre del cáncer y no es tóxico para las células sanas, lo que sugiere que podría tener el potencial de tratar una variedad de cánceres con menos efectos secundarios que muchos tratamientos actuales.
El grafeno interrumpe las señales en la membrana de la célula madre del cáncer.
Crédito de la imagen: K. Novoselov / Universidad de Manchester

Las células madre del cáncer son células precursoras que pueden auto renovarse y diferenciarse en células cancerosas y formar tumores. Los tratamientos convencionales como la quimioterapia y la radioterapia que eliminan la mayor parte de las células cancerosas no siempre eliminan las células madre del cáncer, ya que un residuo puede sobrevivir y crecer.

Las células madre residuales del cáncer provocan la recurrencia del tumor y la metástasis, en las que el cáncer se disemina a otras partes del cuerpo. La metástasis es responsable del 90% de las muertes por cáncer, por lo que cualquier tratamiento que lo impida hará una gran diferencia en la supervivencia del paciente.

También se cree que las células madre de cáncer controlan la resistencia a los medicamentos, lo que causa un problema importante para el tratamiento eficaz del cáncer.

Ahora, un nuevo estudio sugiere que el grafeno, un nanomaterial hecho de escamas de carbono extremadamente delgadas que tienen solo un átomo de grosor, puede resultar efectivo en la eliminación de las células madre del cáncer.

Informes en la revista Oncotarget, un equipo de la Universidad de Manchester en el Reino Unido dirigido por Michael Lisanti, profesor en el Instituto de Ciencias del Cáncer de Manchester, describe cómo el óxido de grafeno, una versión modificada del grafeno, ataca selectivamente las células madre del cáncer en una variedad de cánceres.

Los investigadores sugieren que sus hallazgos abren la posibilidad de usar grafeno con los tratamientos existentes no solo para reducir los tumores sino también para prevenir la recurrencia y la metástasis.

Las escamas de óxido de grafeno impidieron que las células madre cancerígenas formen esferas tumorales

El equipo se interesó por el grafeno, en forma de óxido de grafeno, porque ha demostrado ser un potencial portador para la administración de medicamentos. El material es estable en agua y se adhiere fácilmente a las superficies de las células.

Pero la coautora Dra. Aravind Vijayaraghavan, de la Escuela de Materiales de Manchester y del Instituto Nacional de Grafeno, dice que se sorprendieron al descubrir que es el óxido de grafeno en sí mismo el que parece ser un medicamento efectivo contra el cáncer. El explica:

"Las células madre del cáncer se diferencian para formar una pequeña masa de células conocida como esfera tumoral. Vimos que las escamas de óxido de grafeno impidieron que CSC [células madre del cáncer] las formaran y las forzaron a diferenciarse en células madre no cancerosas".

Sin embargo, mientras él y sus colegas esperan que estos resultados iniciales den lugar a nuevos tratamientos contra el cáncer, también advierten que hay mucho trabajo por hacer antes de que el grafeno esté listo para los ensayos clínicos con pacientes con cáncer.

El grafeno fue efectivo contra seis tipos diferentes de cáncer

Para el estudio, el equipo probó una gama de formulaciones de óxido de grafeno de diferentes tamaños de copos en células madre cancerosas de seis tipos de cáncer: mama, páncreas, pulmón, cerebro, ovario y próstata.

Utilizaron un método que se usa comúnmente para evaluar las células madre del cáncer, llamado ensayo o prueba de esfera tumoral. En la prueba, una esfera tumoral (una masa esférica sólida y fusionada de células) se desarrolla a partir de una sola célula madre cancerosa. Las esferas tumorales que surgen de las células madre del cáncer son fáciles de diferenciar de grupos de otros tipos de células.

Los investigadores descubrieron que las escamas de óxido de grafeno impidieron que las células madre cancerosas formaran esferas tumorales en los seis tipos de cáncer, lo que sugiere que el método podría funcionar para una gran variedad de cánceres.

La investigación adicional reveló que el óxido de grafeno previene que las células madre del cáncer formen esferas tumorales al inhibir varias vías importantes de señal en las superficies de las células.

El equipo sugiere que los resultados muestran que el grafeno tiene un uso potencial en la terapia de combinación, lo que ayuda a aumentar los resultados de los tratamientos convencionales. La coautora, la Dra. Federica Sotgia, también del Instituto de Ciencias del Cáncer de Manchester, concluye:

"Estos hallazgos muestran que el óxido de grafeno podría aplicarse como un lavado o enjuague durante la cirugía para eliminar los CSC o como un fármaco dirigido a los CSC".

El estudio se basa en el trabajo pionero de dos físicos de la Universidad de Manchester, Andre Geim y Kostya Novoselov, que ganaron el Premio Nobel de Física después de aislar con éxito el grafeno del grafito en 2004.

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