Un equipo internacional, coliderado por una investigadora de la Universidad de Málaga y de IBIMA Plataforma BIONAND, ha logrado potenciar la eficacia de un fármaco existente contra células de glioblastoma -el tumor cerebral más agresivo- al combinarlo con nanopartículas de carbono aumentando su eficacia y su especificidad, reduciendo al mínimo el daño en células sanas.
El equipo multidisciplinar, ha desarrollado una prometedora terapia experimental contra el glioblastoma, el tipo de cáncer cerebral más agresivo y con peor pronóstico.
El estudio, publicado en la revista internacional Journal of Nanobiotechnology (Grupo Springer Nature), ha sido coliderado por la investigadora Elena González Muñoz, del área de Biología Celular de la Universidad de Málaga e investigadora responsable del grupo Reprogramación celular (iPSCs) y modelos celulares de enfermedad para aplicaciones biomédicas de IBIMA Plataforma BIONAND, y por la primera autora a la investigadora Tanja Dučić, del Sincrotrón ALBA (Barcelona), y ha contado con la participación de científicos de la Universidad de Göttingen (Alemania) y de la Universidad Pública de Navarra.
El trabajo propone una innovadora estrategia basada en nanotecnología que consigue potenciar la eficacia de un fármaco ya existente aprobado para enfermedades neurodegenerativas, el riluzol, gracias al uso de diminutas nanopartículas que actúan como un sistema de transporte inteligente. En concreto, el estudio, explora el uso de nanopartículas de carbono funcionalizadas (AMPS-CDs@RZ), que muestra una mayor eficacia y especificidad frente a células de glioblastoma en comparación con el riluzole convencional.
Los resultados mostraron que esta combinación experimental destruye con alta precisión las células del glioblastoma en cultivo, mientras respeta las células equivalentes sanas (astrocitos), algo que los tratamientos convencionales no logran en el tejido cerebral. De hecho, las pruebas revelaron que las células no tumorales incluso mejoraban su viabilidad, lo que supone un importante avance hacia terapias más seguras y selectivas frente al cáncer cerebral.
Alta precisión: destruye células tumorales minimizando el daño de células sanas
El avance más destacado del estudio es la capacidad del nanofármaco para actuar con precisión quirúrgica. La combinación del fármaco riluzol con las nanopartículas de carbono logró eliminar de forma selectiva en cultivo las células del glioblastoma, el cáncer cerebral más agresivo, mientras que protegió las células gliales sanas (astrocitos).
De hecho, los experimentos mostraron que esta formulación no solo redujo drásticamente la viabilidad de las células tumorales, sino que incluso favoreció la supervivencia de los astrocitos no cancerosos, un efecto inédito en este tipo de tratamientos.
Esta acción selectiva supone un gran paso adelante frente a las terapias actuales, que suelen dañar también el tejido cerebral sano y limitar las opciones de tratamiento para los pacientes con glioblastoma.
Un mecanismo nunca antes visto en la destrucción de células cancerosas
Gracias a técnicas de imagen y espectroscopía de altísima precisión, las investigadoras pudieron observar por primera vez cómo actúa este nuevo tratamiento dentro de las células tumorales. Utilizando herramientas basadas en luz de sincrotrón —una fuente de radiación extremadamente potente—, el equipo consiguió visualizar los cambios moleculares y estructurales provocados por el nanofármaco a nivel de célula individual.
El hallazgo más sorprendente fue la aparición de una especie de “burbujas” en la envoltura del núcleo de las células tumorales, una deformación que indica un intenso estrés celular y que puede desencadenar su autodestrucción. Este fenómeno, nunca antes descrito en tratamientos para este tipo de cáncer, abre una nueva vía para comprender y atacar al glioblastoma desde dentro de sus propios mecanismos de supervivencia.
Además, el tratamiento produjo cambios profundos en el ADN, las proteínas y los lípidos de las células tumorales, alterando su equilibrio interno hasta provocar su muerte. En cambio, en los astrocitos sanos, el efecto fue el contrario: el nanofármaco ayudó a mantener su estabilidad y a reducir el daño oxidativo.
Este descubrimiento no solo aporta una nueva estrategia terapéutica, sino también una nueva forma de entender cómo responde las células tumorales al estrés celular, abriendo la puerta a tratamientos más precisos y menos agresivos.
Por su parte, la doctora Elena González Muñoz, de la Universidad de Málaga e IBIMA Plataforma BIONAND, ha destacado el potencial de esta tecnología: “La relevancia de este estudio radica en demostrar que las nanopartículas de carbono pueden servir como vehículos biocompatibles capaces de mejorar la eficacia y selectividad de fármacos ya existentes incluso usados para otras patologías. Este tipo de plataformas podría adaptarse en el futuro para otros compuestos terapéuticos y distintos tipos de tumores. Aún tenemos que trasladar los resultados fuera del sistema de cultivo pero son datos muy prometedores que ofrecen nuevas vías y oportunidades para los tratamientos actuales”.
Próximos pasos
El equipo investigador continuará ahora con ensayos en modelos celulares tridimensionales de glioblastoma, que reproducen mejor el entorno real del tumor. El objetivo es confirmar la eficacia del nanofármaco y avanzar hacia su posible aplicación clínica.
Los resultados obtenidos respaldan el uso de nanopartículas AMPS-CDs como un vehículo prometedor para mejorar la precisión y potencia de fármacos antitumorales, abriendo una nueva vía en la lucha contra el cáncer cerebral más agresivo.
Referencia bibliográfica: Dučić, T., Pereiro, E., Ninkovic, M. et al. Single-cell in situ mapping of glioblastoma and astrocyte cell lines treated with a carbon dot–mediated riluzole nanotherapeutic agent: a live-cell µFTIR and soft X-ray tomography approach. J Nanobiotechnol 23, 629 (2025). https://doi.org/10.1186/s12951-025-03687-2.
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