Fotoactivación de agentes quimioterapéuticos con radiación Cerenkov para terapia quimio-fotodinámica de células de cáncer

Actualmente, existe una necesidad de desarrollar, innovar e implementar estrategias terapéuticas más eficientes contra el cáncer, ya que por ejemplo la quimioterapia, a pesar de que es una terapia clínica tradicional, está limitada debido a su bajo efecto curativo y efectos secundarios tóxicos. La terapia fotodinámica, la cual destruye células de cáncer a través de la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) por moléculas fotosensibles bajo irradiación, ha sido exitosamente utilizada para el tratamiento de tumores. Un obstáculo en la PDT es la irradiación con fuentes de luz externa, la cual limita la terapia de tejidos profundos. Para superar este obstáculo, se usa la activación de PS con radiación Cerenkov (CR) derivada del desplazamiento de las partículas β+ de radionúclidos como 18F. En este mismo sentido, y con la finalidad de optimizar el alcance de la radiación Cerenkov dentro de la célula, el 18F se utiliza en forma 18F-FDG, el cual se acumula eficientemente en las células de cáncer. Recientes reportes indican que la combinación de quimioterapia y terapia fotodinámica produce una mejor respuesta que las terapias individuales. Debido a esta importancia y considerando que existen en la clínica limitadas moléculas fotosensibles, el proyecto propone fotoactivar al metotrexato y/o paclitaxel con radiación Cerenkov como estrategia para terapia quimio-fotodinámica. La propuesta de utilizar al metotrexato y/o paclitaxel como moléculas fotosensibles, se fundamenta en que éstas presenta características químicas y biológicas, tales como absorción en el ultravioleta, emisión de fluorescencia y alta captación en células de cáncer; las cuales suponen una alta probabilidad de fotoactivación intracelular con radiación Cerenkov con la consecuente generación de ROS, y por tanto; un incremento en la muerte de células de cáncer debido al efecto sinérgico derivado de la quimioterapia y terapia fotodinámica.La terapia fotodinámica (PDT) es una técnica que usa fotosensibilizadores (PS) para producir ROS que inducen daño celular. Un obstáculo en la PDT es la irradiación con fuentes de luz externa, la cual limita la terapia de tejidos profundos. Para superar este obstáculo, se usa la activación de PS con radiación Cerenkov (CR). Diferentes PS se han utilizado en PDT, pero muy pocos alcanzan el uso clínico. Utilizar agentes quimioterapéuticos como metotrexato (MTX) o paclitaxel (PTX), activado por radiación Cerenkov de radiofármacos aprobados como el 18F-FDG puede proveer una fotosensibilización eficaz. El objetivo de este proyecto fue evaluar la fotoactivación de MTX y PTX con radiación Cerenkov para terapia quimio-fotodinámica. Se evaluó la producción de 1O2 y O2*- con ABMA o DCPIP en presencia de diferentes actividades de 18F-FDG, respectivamente. Se evaluó la viabilidad celular en presencia de MTXy diferentes actividades 18F-FDG. La disminución gradual en el espectro de absorción del MTX en función del incremento de la actividad de 18F-FDG indica fotodegradación del MTX al exponerse a radiación CR. Los cambios en el espectro de absorción del MTX+ ABMA+ 18F mostraron la producción de 1O2. Los ensayos in vitro mostraron una reducción del 60% en la viabilidad de células de cáncer cuando se exponen a MTX uy 50 µCi de 18F-FDG. La combinación de MTX y 18F-FDG muestra potencial para usarse en PDT. Los estudios se repitieron sustituyendo MTX por PTX. Los resultados con este fármaco no presentan resultados que indiquen su fotodegradación, producción de 1O2 y O2*- ni cambios significativos en la viabilidad de las células de cáncer tratadas, por lo que; no parece haber potencial para emplearse en PDT.CONACy