Tesi doctoral de Cristina Bermejo Casadesús: "Integrating photodynamic therapy and targeted drug-delivery systems for a selective treatment of cancer". Direcció: Dra. Anna Massaguer Vall-llovera i Dra. Sílvia Barrabés Vera.
El càncer continua sent un dels reptes
més grans de la medicina moderna a causa de la seva complexitat i de la
dificultat d'eliminar les cèl·lules tumorals sense danyar els teixits sans.
Actualment, molts tractaments convencionals provoquen efectes secundaris greus
perquè no són prou selectius i afecten tot el cos per igual. Aquesta tesi
doctoral aborda aquest problema mitjançant la teràpia fotodinàmica, una
estratègia innovadora que utilitza la llum per activar fàrmacs de manera
controlada i localitzada. El centre d'aquesta teràpia és l’ús de compostos
anomenats fotosensibilitzadors, molècules que idealment són inofensives en la
foscor, però que es tornen altament tòxiques quan s'il·luminen. En rebre llum
de color visible, aquestes molècules reaccionen amb l’oxigen del teixit per
generar espècies reactives que destrueixen la cèl·lula exactament on s'aplica
el focus lumínic, oferint així una precisió molt elevada per tractar els tumors.
La recerca d’aquesta tesi s'ha centrat
en el disseny i l'estudi de nous compostos basats en metalls com l’iridi i el
ruteni. Aquests metalls permeten crear estructures moleculars molt estables i
precises que poden superar les limitacions dels fàrmacs actuals. Els resultats
d'aquest treball demostren que els nous compostos d'iridi són especialment
potents, ja que aconsegueixen eliminar cèl·lules tumorals a concentracions
extremadament baixes quan s'activen amb llum blava. Un dels descobriments més
rellevants és que aquests fàrmacs metàl·lics no es limiten a un sol mecanisme
d'atac, sinó que també poden actuar de forma dual sobre els mitocondris, que
són les centrals energètiques de la cèl·lula, i els lisosomes, els seus centres
de reciclatge. Aquest atac combinat dificulta molt que el tumor pugui
sobreviure o desenvolupar resistències al tractament.
Tot i l'eficàcia de la llum blava,
aquesta té una capacitat limitada per penetrar en els teixits humans més
profunds. Per aquest motiu, la tesi ha explorat el desenvolupament de molècules
que es puguin activar amb llum vermella, penetra millor a través del teixit. En
aquest sentit, s'ha identificat un compost de ruteni excepcionalment actiu que
ha demostrat resultats molt prometedors no només en cultius cel·lulars, sinó
també en teixits derivats de pacients i en models animals. En aquests experiments,
el fàrmac va ser capaç de reduir el volum del tumor en un 27 % en només 24
hores després de ser il·luminat, confirmant el seu gran potencial per a
aplicacions clíniques futures.
A més de l'activació per llum, la tesi
proposa millorar la seguretat dels tractaments mitjançant sistemes de transport
dirigits que portin el fàrmac directament al tumor. S'han estudiat dues vies
principals de direccionament. D'una banda, l'ús de nanopartícules, unes esferes
minúscules que protegeixen el fàrmac i afavoreixen que s'acumuli preferentment
en el teixit cancerós. D'altra banda, s'ha investigat la unió del fàrmac a
pèptids i proteïnes que funcionen detectant alteracions específiques de les
cèl·lules tumorals. En concret, aquestes proteïnes reconeixen receptors que es
troben en grans quantitats a la superfície de les cèl·lules tumorals i s'hi
uneixen amb força. Aquesta estratègia permet que el medicament afecti poc a les
cèl·lules sanes i es concentri només on és necessari, incrementant la seva
eficàcia i reduint encara més els possibles efectes secundaris.
En definitiva, aquest treball aporta
una nova generació de compostos per a la teràpia fotodinàmica, que destaquen
per la seva elevada potència i per la possibilitat de ser dirigits amb precisió
cap a les cèl·lules malignes. La combinació de la química de coordinació amb la
nanotecnologia i la biologia molecular obre la porta a tractaments contra el
càncer molt més personalitzats, menys invasius i amb un menor impacte en la
salut general del pacient. Els avenços presentats en aquesta tesi representen
un pas significatiu cap al desenvolupament de teràpies d'última generació que
aprofiten el poder de la llum per curar de forma selectiva.
Lectura de la tesi: 08/06/2026 a l'Aula Magna de la Facultat de Ciències (informació extreta de l’Agenda activitats de la web Escola de Doctorat).