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TECNOCIENCIA CHIHUAHUA, Vol. XVII (4): e1355 (2023)
https://vocero.uach.mx/index.php/tecnociencia
ISSN-e: 2683-3360
Artículo de Divulgación
La terapia fotodinámica promete revolucionar el
tratamiento del cáncer
Photodynamic Therapy Promises to Revolutionize Cancer Treatment
*Correspondencia: ronan@unam.mx (Ronan Le Lagadec)
DOI: https://doi.org/10.54167/tch.v17i4.1355
Recibido: 15 de septiembre de 2023; Aceptado: 24 de noviembre de 2023
Publicado por la Universidad Autónoma de Chihuahua, a través de la Dirección de Investigación y Posgrado.
Editor de Sección: Dr. David Morales-Morales
Abstract
El cáncer es una de las enfermedades que más afecta a la población mundial. Los tratamientos más
aplicados son la cirugía, la radioterapia y la quimioterapia. La quimioterapia consiste en el uso de
fármacos para destruir las células cancerosas. Sin embargo, puede presentar baja eficiencia,
resistencia al tratamiento, y debido a la falta de selectividad del fármaco, provocar efectos
secundarios severos. Debido a estas limitaciones, han surgido terapias emergentes, como la terapia
fotodinámica (PDT, por sus siglas en inglés). La PDT consiste en administrar al tumor un
fotosensibilizador (PS, por sus siglas en inglés), el cual es posteriormente estimulado con una fuente
de luz y se producen especies reactivas de oxígeno tóxicas para las células. La PDT ofrece una mayor
selectividad hacia las células cancerosas ya que el fotosensibilizador puede inyectarse y activarse de
manera localizada y de esta manera no afectar a otros órganos cercanos. Se espera que la PDT en un
futuro cercano pudiera ser una terapia valiosa para el tratamiento del cáncer y permitir una mejora
en la calidad de vida de los pacientes.
Keywords: cáncer, fotoquímica, fotosensibilizador, metales, quimioterapia.
Resumen
Cancer is one of the diseases that most affects the world's population. Currently, there are several
cancer treatments, such as surgery, radiotherapy, and chemotherapy. Although widely used, these
treatments may have low efficiency or cause undesirable side effects due to the lack of selectivity of
the drug used. Among these emerging therapies is photodynamic therapy (PDT), which consists of
administering a photosensitizer (PS) to the tumor, which is at a later stage stimulated with a light
Lucas Verget1,2, María Isabel Murillo1, Andrés Restrepo-Acevedo1 y Ronan Le Lagadec1*
1 Instituto de Química UNAM, Circuito Exterior s/n, Ciudad Universitaria, 04510 Ciudad de México,
Mexico
2 Faculté de chimie, Sorbonne Université, 4 place Jussieu 75005 Paris, France
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source to react with the oxygen present in the medium and thus produce reactive oxygen species
(ROS), which are highly toxic and can cause cell death. The PDT offers a greater selectivity towards
cancer cells as the PS can be injected in a localized manner into the tumor, thus not affecting other
nearby organs, and therefore causing fewer side effects. Hopefully, PDT can emerge as an important
therapy for the treatment of cancer, which could improve the quality of life of people suffering from
this disease.
Palabras clave: cancer, chemotherapy, metals, photochemistry, photosensitizer.
1. Introducción
El cáncer es una de las principales causas de muerte del mundo. Según la Organización Mundial
de la Salud, más de 10 millones de personas fallecieron por cáncer en el mundo en 2020, (Ferlay et
al., 2021). Aunque existen tratamientos eficientes, muchas veces la detección tardía no permite curar
la enfermedad. Dentro de las herramientas disponibles, el uso de medicamentos para matar las
células cancerosas (quimioterapia) tiene un lugar preponderante. Sin embargo, problemas como
efectos secundarios severos, falta de actividad antitumoral en ciertos tipos de cáncer y fenómenos de
resistencia (es decir, los fármacos pierden su actividad) afectan de manera drástica su aplicación. Por
lo tanto, es urgente el desarrollo de moléculas y métodos más selectivos hacia las células cancerosas.
El uso de luz a través de la terapia fotodinámica (“Photodynamic Therapy”, PDT) es una tecnología
que se usa actualmente en el tratamiento del cáncer. La PDT consiste en administrar al paciente un
fotosensibilizador (“photosensitizer”, PS), el cual se acumula en el tumor para ser luego estimulado
con una fuente de luz. Esta estimulación provoca la formación de especies reactivas de oxígeno
tóxicas para las células y la consecuente disminución o desaparición del tumor (Fig. 1).
La terapia fotodinámica ha sido estudiada desde hace más de 100 años. En 1900 en Alemania, Oscar
Raab y Herman von Tappeiner investigaban los efectos de los colorantes de acridina sobre protozoos
cuando durante una tormenta eléctrica descubrieron que la combinación de rojo de acridina y luz
mataban a los protozoos de manera más eficiente que el rojo de acridina sin luz o la luz sola sin rojo
de acridina. Raab postuló que el efecto se debía a la transferencia de energía de la luz a la sustancia
química (de forma similar al proceso de fotosíntesis en las plantas tras la absorción de luz por la
clorofila). Von Tappeiner, junto con el dermatólogo Jesionek, demostró que el oxígeno era clave en
estos procesos de fotosensibilización y en 1907 introdujeron el término "acción fotodinámica". Este
descubrimiento, dio lugar a la primera aplicación médica terapéutica de una interacción entre un PS
y la luz. En 1976, Kelly y Snell publicaron el primer estudio sobre el uso clínico de Photofrin®
(porfímero sódico, un derivado tipo porfirina) por PDT en pacientes con cáncer de vejiga. Este
medicamento se aprobó por primera vez para el tratamiento del cáncer de vejiga en Canadá en 1993
y en Japón en 1994 para el cáncer de pulmón. La primera autorización en Estados Unidos fue en 1995
para el cáncer de esófago y en 1998 se aprobó para cáncer de pulmón (Hamblin, 2020).
La PDT fue la primera terapia aprobada por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA)
que combina un fármaco y un dispositivo que irradia luz para activar el fármaco (Agostinis et al.,
2011), siendo conocida por ser un método moderno el cual puede ser o no invasivo, dependiendo de
la ubicación del tumor. Uno de los PS más utilizados en la clínica es Photofrin® (porfímero sódico).
En los Países Bajos y Francia, Photofrin® fue aprobado para el tratamiento de cánceres de pulmón
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avanzados, mientras que en Alemania fue aprobado para el tratamiento del cáncer de pulmón en
etapa temprana (Usuda et al., 2006).
A pesar de los exhaustivos estudios de diferentes terapias para combatir el cáncer, y el diseño de
nuevas generaciones de fármacos dirigidos, existen aún desafíos relacionados con su uso, incluida la
penetración limitada de la luz en los tejidos y la fotosensibilidad que pueden generar los PS en la piel
(Veld et al., 2023).
Figura 1. Aplicación clínica de la PDT en el tratamiento antitumoral. En una primera etapa, se suministra al
paciente el PS (izquierda). En una segunda etapa, se irradia selectivamente el tumor en el cual se acumuló el
PS (centro). Después del tratamiento, el tumor disminuye de tamaño o desaparece (derecha).
Figure 1. Clinical application of PDT in antitumor treatment. In the first stage, the patient is given the PS (left).
In a second stage, the tumor in which the PS accumulated is selectively irradiated (center). After treatment,
the tumor reduces its size o disappears (right).
2. ¿Cómo funciona la terapia fotodinámica?
La terapia fotodinámica requiere principalmente tres componentes i) un fotosensibilizador (PS),
ii) luz y iii) oxígeno (Dos Santos et al., 2019). El primer paso es la absorción de luz por el
fotosensibilizador en su estado fundamental PS0 y su promoción a un estado excitado singulete 1PS*,
el cual es altamente inestable y tiene un tiempo de vida corto. El PS en el estado excitado puede
Tumor canceroso Fotosensibilizador
Tratamiento de PDT en paciente con tumor canceroso
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regresar a su estado fundamental emitiendo luz en forma de fluorescencia o mediante la relajación
no radiativa (la energía se disipa en forma de calor). Alternativamente, el PS puede pasar a otro
estado excitado más estable (estado triplete, 3PS*). El tiempo de vida en el estado 3PS* es lo
suficientemente duradero como para participar en reacciones químicas que pueden inducir la
muerte de células cancerosas (Fig. 2), (Calzavara-Pinton et al., 2007).
Figura 2. Mecanismos de acción de tipo I y II de la terapia fotodinámica. PS0 es el fotosensibilizador en su
estado fundamental, 1PS* el fotosensibilizador en su estado excitado singulete, y 3PS* el fotosensibilizador en
su estado excitado triplete (O´Connor et al., 2009).
Figure 2. Type I and II mechanisms of action of photodynamic therapy. PS0 is the photosensitizer in its
ground state, 1PS* the photosensitizer in its excited singlet state, and 3PS* the photosensitizer in its excited
triplet state. (O´Connor et al., 2009).
Los mecanismos del efecto fotodinámico pueden dividirse en dos categorías: reacciones de tipo I y
de tipo II. Los dos mecanismos de tipo I dependen del oxígeno molecular. Las reacciones de tipo I
implican la transferencia de electrones entre el fotosensibilizador en su estado excitado triplete 3PS*
y el oxígeno o biomoléculas presentes en el tejido (agua, lípidos, proteínas) para generar especies
reactivas de oxígeno (“Reactive Oxygen Species”, ROS) como el anión superóxido (O2-), el radical
hidroxilo (•OH) y el peróxido de hidrógeno (H2O2). Las reacciones tipo II implican principalmente
la transferencia de energía desde el estado excitado triplete 3PS* al oxígeno en su estado basal triplete
(3O2, la forma estable del oxígeno que respiramos) para producir el oxígeno en su forma singulete
(1O2). (Calzavara-Pinton et al., 2007; Monro et al., 2019). El oxígeno triplete es una especie altamente
reactiva con un tiempo de vida relativamente largo, de microsegundos a segundos, y de pequeño
tamaño que le permite difundirse fácilmente en sistemas celulares para alcanzar y reaccionar con
blancos biológicos (Cosa et al., 2016; Wang et al., 2020). Los compuestos generados en las reacciones
tipo I y II son muy reactivos y por lo tanto pueden causar estrés oxidativo en la célula, provocar la
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degradación de biomoléculas y, en última instancia, conducir a la muerte celular. Además, estas ROS
pueden destruir los vasos sanguíneos que originan el tumor, provocando el colapso vascular y de
esta manera generar la muerte celular (Zheng et al., 2020).
La PDT usa fotosensibilizadores (PS) que son compuestos que pueden absorber luz para pasar de un
estado basal a un estado excitado. Durante esta terapia, primero se administra el fármaco en el
cuerpo del paciente y posteriormente se irradia con luz el tumor. En este último paso, el
fotosensibilizador se activa, es decir lleva a cabo su acción citotóxica mediante la interacción con
oxígeno y biomoléculas del ambiente tumoral (dos Santos et al., 2019).
Para que un PS pueda ser utilizado en PDT debe presentar bajos niveles de toxicidad en la oscuridad,
una baja incidencia de toxicidad administrativa (por ejemplo, no generar hipotensión o reacción
alérgica), y no provocar fotosensibilidad cutánea. Debido a que las bandas de absorción a longitudes
de onda cortas tienen menos penetración en los tejidos y es más probable que provoquen
fotosensibilidad cutánea, es preferible que puedan absorber la luz en las longitudes de onda del rojo
o del rojo lejano para penetrar hasta los tejidos más profundos (ver más adelante). Las bandas de
absorción del PS deberían estar preferiblemente entre 400 – 800 nm. Otra propiedad que debe de
tener el PS es que su síntesis debe ser relativamente fácil y los materiales de partida deben estar
fácilmente disponibles para que la producción a gran escala sea factible. Finalmente, el PS debe ser
un compuesto puro, estable, e idealmente soluble en agua o en un medio acuoso inocuo (Castano et
al., 2004). Un gran número de fotosensibilizadores ha sido evaluado en experimentos in vivo e in vitro,
pero muy pocos han demostrado tener las propiedades adecuadas.
Los PS derivados tetrapirrólicos, como las porfirinas, clorinas, ftalocianinas, así como compuestos
tipo BODIPYs (borodipirrometano) conforman los grupos más importantes de moléculas estudiadas
en la investigación de la PDT (Fig. 3) (Parab et al., 2023).
Figura 3. Estructuras generales de las porfirinas, clorinas, ftalocianinas, y BODYPI.
Figure 3. General structures of porphyrins, chlorins, phthalocyanines, and BODYPI.
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Photofrin (Fig. 4) fue el primer fotosensibilizador aprobado para su uso clínico en el tratamiento del
cáncer (Bellnier et al., 2006). Sin embargo, este PS de primera generación mostró varios
inconvenientes como, i) uso limitado a tumores superficiales debido a una excitación a longitudes
de onda cortas (luz visible), lo que impide la penetración en el tejido; ii) síntesis bastante compleja
en múltiples etapas y purificación ineficiente; iii) baja hidrofobicidad, lo que limita sus aplicaciones
biológicas; y iv) coeficiente de extinción molar bajo, por lo que un tratamiento efectivo requiere altas
dosis del fármaco (Chen et al., 2020).
Además, Photofrin tiene un tiempo de vida media largo y por lo tanto tiende a acumularse en la piel,
causando fotosensibilización (Savjani et al.,2012; Zhang et al., 2018). Algunas limitaciones de los
sistemas tetrapirrólicos de primera generación han sido superadas a través del desarrollo de nuevas
generaciones de PS. En particular, se han desarrollado métodos de síntesis más sencillos para
compuestos con alta selectividad hacia tumores (McFarland et al., 2020). Algunos ejemplos de
fotosensibilizadores de segunda generación son los derivados de clorinas, bacterioclorinas y
ftalocianinas, que pueden tener una acción más eficiente en ciertos tumores profundos debido a que
su fuerte absorbancia en la región de color rojo intenso permite una mayor penetración de la luz en
el tejido (Correia et al; 2021).
La protoporfirina IX (PPIX) ha sido usada como precursor de partida en la síntesis de varios PS de
segunda generación aprobados en muchos países para su uso clínico en cáncer de piel, vejiga o
pulmón (Fig. 4). Algunos de los PS de segunda generación son temoporfina (Foscan®) y LUZ111
(Redaporfin®), ambos aprobados en la Unión Europea (UE) para tratar el cáncer de cabeza y cuello,
y talaporfina (Laserphyrin®) en Japón para el tratamiento del cáncer de pulmón (McFarland et al.,
2020). En general, los PS de segunda generación se activan con longitudes de onda superiores a 650
nm lo que permite tratar cánceres en tejidos profundos, presentan una baja toxicidad en ausencia de
luz y son solubles en medios acuosos (Bazylińska et al., 2012 y Gunaydin et al., 2021).
Finalmente, los fotosensibilizadores de tercera generación son moléculas con una selectividad
mejorada hacia regiones tumorales. Una estrategia implementada en los PS de tercera generación es
su encapsulación en portadores. Por ejemplo, estos fotosensibilizadores son encapsulados en jaulas
organometálicas solubles en agua que los transporta y protege de la luz. La jaula metálica no sólo
protege al PS de la luz, sino que también facilita su llegada a las células cancerosas. (Therrien, 2013).
Hoy en día, la funcionalización de los fotosensibilizadores parece ser la mejor estrategia para
magnificar la selectividad de los fármacos hacia los tumores, lo que se logra combinando
fotosensibilizadores con biomoléculas o transportadores.
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Figura 4. Estructuras de fotosensibilizadores aprobados para su uso clínico.
Figure 4. Structures of clinically approved photosensitizers.
Otra forma de mejorar el rendimiento de los PS es incorporando un ion metálico a la molécula. Por
ello, los complejos metálicos han despertado un interés considerable en el desarrollo de nuevos
fármacos para la PDT (Imberti et al., 2020; Gourdon et al., 2022; Smith et al., 2022). Los PS elaborados
a base de metales son de gran utilidad debido a su alta fotoestabilidad y biocompatibilidad, así como
por la capacidad de absorción de dos fotones y su modificación estructural sencilla. Sin embargo, a
la fecha la aplicación de solo unos pocos PS metálicos ha avanzado a estudios clínicos. La
padeliporfina (TOOKAD®) es el primer derivado de paladio aprobado en 31 países de la Unión
Europea, Israel y México, y actualmente se utiliza en PDT para el tratamiento de cáncer de próstata.
La actividad de TOOKAD® se asocia principalmente con la generación de radicales superóxido o
hidroxilo sin que se observe producción de oxígeno singlete. Otro PS, la ftalocianina sulfonada de
aluminio (Photosens®), ha sido clínicamente aprobado en Rusia para el tratamiento del cáncer de
pulmón, hígado, mama, piel y gastrointestinal. Cabe destacar que Photosens® no ha sido aprobado
en otras partes del mundo debido a su baja pureza.
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La Fig. 5 muestra otros fotosensibilizadores con metales que se encuentran en estudios clínicos como
el lutecio motexafina, llamado genéricamente como Lutrin® o Antrin®. Lutecio motexafina es un
compuesto que contiene lutecio, se encuentra en estudios de fase I en Estados Unidos para su uso
contra cáncer de próstata y neoplasia cervical. La rostaporfina, también conocido por su nombre
genérico como Purlytin®, es una ftalocianina coordinada a estaño, y ha completado los estudios de
fase II en Estados Unidos para el tratamiento de sarcoma de Kaposi y sigue en estudios de fases I/II
para el cáncer metastásico de mama. Por otro lado, compuestos que contienen zinc están siendo
evaluados en fases clínicas. Por ejemplo, ciaftalan zinc (CGP55847®) se encuentra en estudios de
fases I/II en Suiza en el tratamiento de carcinomas de células escamosas del tracto aerodigestivo
superior. Otro complejo de zinc, Photocyanine, sigue en fase clínica I en China para el tratamiento
de cáncer de piel y de esófago. (Karges, 2022; Zhang et al., 2023)
Además de los compuestos tetrapirrólicos, los complejos de metales transición polipiridínicos han
atraído mucha atención. En particular, derivados de rutenio(II), iridio(III), platino(IV), renio(I) u
osmio han sido muy estudiados debido a sus atractivas propiedades fotofísicas y biológicas. Por
ejemplo, pueden presentar una fuerte luminiscencia, estados excitados con tiempo de vida largo, alta
solubilidad en agua, alta captación celular, alta foto-estabilidad, así como la posibilidad de excitación
de dos fotones (Mari et al., 2015; Karges, 2022) lo que los hace candidatos ideales como PS. Los
complejos de rutenio(II) han sido particularmente estudiados en PDT, siendo el TLD-1433 el primer
PS a base de rutenio que avanza a estudios clínicos de fase II. Es un complejo de coordinación de
rutenio no macrocíclico, no pirrólico y está siendo investigado en Canadá y Estados Unidos para
tratar el cáncer de vejiga no invasivo (Monro et al., 2019; McFarland et al., 2020). Por otro lado, los
complejos de iridio también son de amplio interés en el desarrollo de nuevos PS, debido a que
ofrecen las ventajas de una buena solubilidad en agua, una larga vida útil de fosforescencia y una
generación eficiente de ROS mediante transferencia de energía o electrones en condiciones de baja
concentración de oxígeno (hipoxia) (Zhang et al., 2023).
Con el afán de solventar problemas existentes de los fotosensibilizadores, como lo es la solubilidad,
diferentes nanoestructuras como nanopartículas inorgánicas (NPs), micelas y vesículas,
especialmente liposomas, han sido utilizadas para la conjugación con los PSs. También, el uso de
portadores porosos, que incluyen sílice mesoporosa y estructuras metal-orgánicas (MOF) ha sido
estudiado, debido a que estos materiales pueden incorporar una gran cantidad de moléculas
sensibilizadoras. Los PS de tercera y cuarta generación son aquellos incorporados en una estructura
de tipo nano- o porosa. Las nanopartículas también pueden utilizarse en PDT como fuente de ROS
o para la modulación de la producción de otras especies citotóxicas. En términos generales, ofrecen
una mayor posibilidad de excitación, que va desde el ultravioleta al visible, el infrarrojo e incluso los
rayos X, así como una mayor estabilidad química, en comparación con la de sus homólogos
moleculares. (Sivasubramanian et al., 2019).
Por lo tanto, la incorporación de PSs en transportadores nanoestructurados generalmente mejora la
eficiencia de la administración, y también puede permitir una liberación controlada
espaciotemporalmente del fármaco en respuesta a estímulos específicos (Escudero et. al., 2021).
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Figura 5. Fotosensibilizadores basados en metales aprobados o estudiados en ensayos clínicos para
aplicaciones en PDT.
Figure 5. Metal-based photosensitizers approved or studied in clinical trials for PDT applications.
3. Desafíos de la aplicación clínica
A medida que la terapia fotodinámica sigue demostrando su potencial en el tratamiento del
cáncer, se hace necesario realizar diversos estudios antes de su implementación clínica. A pesar de
los avances notables, es esencial continuar investigando y explorando diferentes aspectos tales como
la optimización de protocolo y dosis, selección de agentes fotosensibilizadores, estudios clínicos a
gran escala, combinación con otras terapias, biodistribución y farmacocinética, así como efectos a
largo plazo (Algorri et al., 2021). La penetración de la luz es uno de los principales desafíos para su
uso y dependiendo de la profundidad y tamaño del tumor canceroso, se puede aplicar PDT
superficial, intersticial o profunda (Shafirstein et al., 2017). Para cada una de estas terapias se deben
contemplar diferentes parámetros en las fuentes de luz y los dispositivos de administración.
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Figura 6. Penetración de la luz en la piel a diferentes longitudes de onda.
Figure 6. Penetration of light through the skin at different wavelengths.
Algunos tratamientos de PDT son asistidos por el uso de agujas, catéteres y fibras ópticas, utilizando
una fuente de luz. En el caso de la PDT profunda, se debe contemplar tecnologías específicas como
el uso de la radiación infrarroja cercana (NIR) y PS que presenten absorción a longitudes de onda
mayor a 600 nm (Fig. 6), (Zheng et al., 2020). Por ejemplo, la penetración profunda a través de fuentes
de luz internas ha permitido mejorar los procedimientos, así como los resultados del tratamiento, en
tumores de gran tamaño (Hu et al., 2021). La PDT se usa principalmente para tratar problemas en la
piel (epidermis) o justo debajo de ella (dermis), y en el revestimiento de órganos internos. Hasta el
momento, no se puede usar la PDT para tratar la leucemia, tumores de gran dimensión o cánceres
que han crecido profundamente. La PDT es ineficaz para tumores grandes o profundamente
arraigados debido a que la luz no puede penetrar más allá de unos pocos milímetros de tejido. Por
este motivo, su utilización se limita principalmente al tratamiento de lesiones precancerosas y
neoplasias malignas regionales (Brown et al., 2004). La dificultad para tratar grandes masas
tumorales y cánceres metastásicos es otro problema en términos de PDT clínica (Gunaydin et al.,
2021). La selectividad limitada de los PS para los tejidos tumorales sobre los tejidos no malignos
adyacentes conlleva al uso de dosis altas para asegurar un efecto terapéutico sobre el tumor maligno.
En consecuencia, la acumulación del fotosensibilizador en los órganos sanos cercanos al tumor y
debido a que la luz puede alcanzar dichos tejidos, propicia la generación de efectos secundarios (Li
X. et al., 2020).
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Otro reto para lograr el uso generalizado de la PDT es la administración y la distribución selectiva
del PS hacia el tumor. Asimismo, las diferencias en la morfología tumoral de los pacientes influyen
en la eficacia de la PDT, en particular al afectar la concentración tisular del PS. Para circunvenir este
problema, se han desarrollado sistemas activos o pasivos de transporte de los fármacos. El sistema
con orientación pasiva se produce principalmente a través del efecto de permeabilidad y retención
aumentada (EPR) que tienen los tumores, y es la capacidad aumentada de los tumores de retener
moléculas como nanopartículas y lípidos. Para aprovechar esta permeabilidad incrementada del
tejido tumoral, se ha llevado a cabo la conjugación o encapsulación del PS con partículas inorgánicas,
polímeros, micelas o estructuras metal-orgánicas (MOF). Sin embargo, la estrategia pasiva no resulta
efectiva en todos los casos. Por ejemplo, los tumores en etapa temprana no muestran un efecto EPR
y los tumores presentan fisiologías celulares diferentes. Con el fin de superar los inconvenientes
presentes en los sistemas pasivos, surge el sistema activo. La focalización activa se basa en un sistema
PS-ligante, los ligantes están unidos al fotosensibilizador o a nanoportadores que contienen el
fotosensibilizador. Los ligantes pueden ser anticuerpos, oligonucleótidos, oligosacáridos o proteínas
y pueden unirse de manera específica a receptores o antígenos sobreexpresados en las células
tumorales.
Por último, una baja concentración de oxígeno (hipoxia) en los tejidos también puede influir en la
citotoxicidad del PS ya que este requiere una fuente de oxígeno para producir las ROS (especies
citotóxicas) (Colin et al., 2011). En un esfuerzo por generar un efecto fototóxico a pesar de las
condiciones de hipoxia, se han desarrollado diferentes estrategias que incluyen el transporte o la
generación de oxígeno en el tejido canceroso. Además de los cambios en la concentración de oxígeno
en la zona tumoral, también se han desarrollado PS que actúen mediante un mecanismo
independiente del oxígeno o que puedan alternar entre un mecanismo dependiente del oxígeno e
independiente del oxígeno. Además de la generación de oxígeno singulete o ROS, también podrían
generarse otros tipos de especies radicales tras la irradiación de luz, como radicales de carbono o
óxido nítrico.
4. Conclusiones y perspectivas
La PDT es uno de los tratamientos más interesantes y prometedores que se encuentra en el
foco de investigación de químicos, biólogos y médicos, debido a su singularidad interdisciplinaria.
A pesar del éxito de los fotosensibilizadores aplicados clínicamente, estos compuestos siguen
presentando limitaciones y retos para su uso generalizado. Muchos PS presentan una solubilidad
baja en medios acuosos, una fotoestabilidad limitada y pueden provocar fotosensibilidad. Asimismo,
el tratamiento de tumores hipóxicos o profundamente arraigados, o la administración selectiva del
fotosensibilizador exclusivamente en el tejido canceroso para evitar efectos secundarios reflejan
problemas asociados con la PDT. La incorporación de un ion metálico en su estructura ha surgido
como una estrategia para superar estos inconvenientes. Por ejemplo, varios compuestos con ligantes
tetrapirrólicos y polipiridinicos coordinados a metales han sido aprobados en varios países para su
uso clínico o están siendo investigados en ensayos clínicos.
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Agradecimientos
Agradecemos el apoyo financiero de la DGAPA - UNAM (Proyecto PAPIIT IN-211522) y del
CONAHCyT (Proyecto A1-S-15068) para el desarrollo de nuestros trabajos de investigación sobre la
síntesis y aplicaciones biológicas de complejos de rutenio.
Conflicto de intereses
Los autores declaran que no existe ningún conflicto de intereses para la publicación de este artículo.
5. Referencias
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2023 TECNOCIENCIA CHIHUAHUA.
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