Se ha establecido un sistema de tratamiento del virus de la rabia que utiliza una segunda terapia fotodinámica basada en imágenes de fluorescencia de infrarrojo cercano (NIR-II).
Un grupo de investigación dirigido por el profesor Kim Jong-seung del Departamento de Química de la KU (presidente Kim Dong-One) ha desarrollado el primer nanoteranóstico del mundo capaz de atacar y tratar con precisión el virus de la rabia (RABV).
Nanotheranostico:
Una tecnología basada en nanopartículas ultrafinas que permite el diagnóstico y tratamiento simultáneos de enfermedades.
Los resultados de este estudio fueron publicados en línea durante mayo del 2025 en el Journal of the American Chemical Society (IF=14,4), una revista de renombre mundial publicada por la American Chemical Society.
La rabia es una enfermedad viral que daña el sistema nervioso central y tiene una tasa de mortalidad cercana al 100 % en humanos una vez que aparecen los síntomas clínicos.
Actualmente, no existe un agente terapéutico eficaz, y el desarrollo de terapias es complejo debido a que aún no se conocen con claridad los mecanismos de la infección viral.
Definiciones
*Segundo infrarrojo cercano (NIR-II): una región de luz infrarroja cercana de longitud de onda larga que puede penetrar profundamente los tejidos biológicos.
*Sonda: Partícula de detección que es capaz de reconocer y responder selectivamente sólo a las células infectadas.
*Aptámero: Molécula de ADN o ARN que se une selectivamente a una sustancia específica. Los aptámeros se utilizan en biosensores y terapias.
*Imágenes fluorescentes: una tecnología de imágenes que permite la observación en tiempo real de lesiones en las profundidades del cuerpo mediante luz.
Fluorescencia NIR II
La obtención de imágenes de fluorescencia NIR-II utiliza agentes de contraste fotoluminiscentes (incluidos nanotubos de carbono, puntos cuánticos, nanocristales con tierras raras, nanoclusters de oro, pequeñas moléculas y sus agregados) y proteínas fluorescentes, que presentan fluorescencia en el rango de 1000 a 3000 nm.
Tras la administración de estos fluoróforos in vivo, es posible obtener imágenes de animales vivos con detectores e instrumentos ópticos especializados, lo que produce imágenes con un contraste y una resolución incomparables con las imágenes de fluorescencia convencionales en el visible y el infrarrojo cercano.
Terapia fotodinámica
En este contexto, la terapia fotodinámica (TFD), un tratamiento que destruye selectivamente las células enfermas mediante la reacción de la luz, un fotosensibilizador y oxígeno, está atrayendo cada vez más atención.
Sin embargo, las fuentes de luz habituales en la TFD tienen una penetración tisular limitada, mientras que la barrera hematoencefálica restringe la administración de fármacos, lo que plantea desafíos para el tratamiento de enfermedades del sistema nervioso central.
La TFD se utiliza para el tratamiento de afecciones como el cáncer y enfermedades de la piel.
Barrera hematoencefálica
Es una barrera protectora que protege al cerebro de sustancias externas dañinas, pero también dificulta la administración de fármacos al cerebro. Si el virus llega al cerebro, se requieren altas dosis de medicación, lo que aumenta significativamente el riesgo de toxicidad.
Sonda teranóstica
Para superar estos desafíos, el grupo de investigación desarrolló una sonda nanoteranóstica basada en emisiones de infrarrojo cercano (NIR-II), capaz de alcanzar el sistema nervioso central.
Esta sonda penetra la barrera hematoencefálica e incluye un aptámero que se une específicamente a la glicoproteína RABV (RVG), lo que permite la focalización precisa únicamente en las células infectadas.
Además, la sonda puede utilizarse para obtener imágenes fluorescentes de alta resolución, lo que permite observar visualmente las áreas infectadas en tiempo real.
Con esta sonda, el grupo de investigación eliminó selectivamente solo las neuronas infectadas por el virus, demostrando con éxito una alta eficacia y seguridad.
Relevancia
Este estudio marca el primer caso a nivel mundial de combinación de emisiones NIR-II con la focalización de glucoproteínas virales, lo que abre nuevas posibilidades para el tratamiento de infecciones del sistema nervioso central.
El profesor Kim Jong-seung afirmó: «Gracias a esta investigación, hemos abierto una nueva posibilidad para el tratamiento seguro y preciso de la rabia, una infección cerebral mortal.
Esperamos que nuestros resultados marquen un hito en las tecnologías terapéuticas basadas en la luz para enfermedades del sistema nervioso central».
Esta investigación fue apoyada por el Ministerio de Ciencia y TIC y la Fundación Nacional de Investigación de Corea.
La imagenología por fluorescencia NIR-II ha revolucionado la imagenología biomédica en los últimos 15 años y está lista para generar avances comparables en cardiología, neurobiología y gastroenterología.
