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Ana María Edwards se encuentra abocada a investigar sobre los usos de la luz visible en terapias en humanos. De su actual proyecto que utiliza cultivos de células tumorales como modelo in vitro, de las distintas aplicaciones de la fotobiología y de la importancia de la luz para la vida en la Tierra, habló en esta entrevista.

• ANA MARIA EDWARDS
• Doctora en Ciencias Exactas con mención en Química y Profesora titular de la Universidad Católica

¿Qué es la fotobiología?, ¿cuál es la relevancia de la luz en esta disciplina?

La fotobiología es muy amplia, el nombre lo indica: foto es luz y biología todo lo relacionado con seres vivos. Entonces cuando uno habla sobre fotobiología, es toda la interacción de la luz con los seres vivos, porque uno puede hablar de fotoquímica que es desde el punto de vista de la materia.

Dentro de la fotobiología, hay un área muy importante que tiene que ver con fotosíntesis, que es la capacidad de utilizar la luz solar para obtener nutrientes. Cuando ésta apareció, se “disparó la evolución”. Los seres previos a la fotosíntesis, eran muy simples, los precursores de las actuales bacterias. Cuando aparece la fotosíntesis, se hace más factible la obtención de energía y los seres vivos se pueden hacer más complejos, pasando de las bacterias que son procariotas -seres muy sencillos- a eucariotas, como nosotros. Entonces desde el punto de vista de la vida, la luz es muy importante: si no hubiese fotosíntesis, no tendríamos la evolución que tenemos, ni la atmósfera.

¿Cuál es su área de estudio?

Yo estudio otro tipo de utilización de la luz. Todo lo que dije anteriormente son cosas positivas de la luz, pero sabemos que si nos exponemos demasiado a ella, podemos sufrir daño. Nuestra atmósfera nos resguarda de la luz ultra violeta, pero de lo que pasa por ella tenemos que protegernos. Y esto, que puede ser un daño, también lo podemos utilizar en forma de terapia, ¿en qué sentido? La acción de la luz puede ser dañina en exceso, cuando hay un tejido tumoral, yo puedo utilizar la luz visible para realizar una terapia.

Si quiero hacer una terapia, en un tumor por ejemplo, o un tejido con células malignas, busco compuestos que absorban la luz visible y cuando la ésta va a llegar al tejido que le agregué el compuesto, ahí se va a producir el daño. ¿Cuál es la ventaja? que es un daño localizado para dañar o matar las células tumorales. A esos compuestos los llamamos fotosensibilizadores, justamente porque absorben la luz y provocan el daño. Entonces es estudiar en forma muy específica cómo utilizar la luz visible para una terapia.

¿Qué tenemos que buscar? que el compuesto que va a provocar el daño se incorpore lo más específicamente posible al tejido que quiero afectar. La mayor parte de los trabajos son en tejidos afectados por cáncer y se habla en general de terapia fotodinámica. Pero también se puede aplicar a cualquier enfermedad que sea altamente proliferativa, por ejemplo la psoriasis.

¿Cómo se realiza este proceso?

Hay que estudiar el compuesto y ver cómo se incorpora a las células; primero se hacen los estudios in vitro, lo que significa en cultivos celulares. Cuando se tiene un sistema que funciones bien ahí, se prueba en animales -generalmente en ratones, a los que se les puede incorporar este tumor-, y si funciona, recién pasa a etapa en humanos. Nosotros tratamos de probar otros compuestos para mejorar los mecanismos y hacer un aporte.

También tenemos que estudiar cómo incorporar este compuesto en el tejido; generalmente hay que inyectarlo vía venosa. Estos compuestos por lo general son estructuras bastante grandes para que absorban la luz y muchos no son solubles en agua, hay que incorporarlos en algún tipo de ‘vehículo’ o sistema de transporte, que puede ser liposoma, nano partículas. El objetivo final es que cuando se incorpore al tejido, aplicamos la luz para ver si logramos una buena terapia.

¿Cómo surgió su interés por esta área?

En mi tesis doctoral trabajé estudiando cómo se afectaban algunos aminoácidos de ciertas proteínas trabajando con sensibilizadores porque ni los aminoácidos ni las proteínas absorben la luz visible, entonces les agregaba un compuesto y ahí sí se afectaban. Así partió mi relación con los efectos de la luz, pero a medida que avanzaba este estudio nos fue interesando encontrar una aplicación a sistemas biológicos más complejos y empezamos a preguntarnos qué pasaba a nivel del lente ocular y me fui especializando en células, trabajando más con células tumorales, primero de ratón, después humanas.

¿Qué otros puntos relevaría de la fotobiología?

Estos estudios están relacionados con otro punto relevante para la humanidad: tener otras fuentes de energía renovable, y lógicamente el sol es la fuente de energía que tenemos durante todo el día sobre nuestro planeta y no la utilizamos óptimamente. De hecho en nuestra facultad hay grupos que trabajan optimizando las celdas solares. Existen distintos tipos de celdas solares, pero la eficiencia todavía no es muy alta. Entonces estos mismos compuestos, no idénticos, también se utilizan para captar la luz solar y transformar esto en una pila y obtener electricidad.

El estudio de estos compuestos que tienen la capacidad de captar la luz visible, posee esa aplicación mucho más tecnológica e importante para el futuro de la humanidad. Sabemos que tenemos que solucionar este problema energético, sobretodo en nuestro país porque en el norte tenemos la mayor radiación -prácticamente- del mundo, y al ser seco es muy adecuado para captar la radiación solar en la forma más eficiente posible.

¿Qué otras aplicaciones pueden realizarse?

Otra cosa que estoy estudiando, y mi idea es aplicarlo en el norte, es que este sistema que se ocupa para matar células de cáncer también se puede aplicar para matar bacterias, por ejemplo, en aguas contaminadas microbiológicamente. Es el mismo principio: tengo agua -que ojalá estuviese limpia-, pero está infectada por bacterias y hay que tener la precaución con los compuestos que se utilizarán para poder beberla. De hecho, algunos de los compuestos que trabajamos son derivados de flavina -vitamina b2- y tiene característica de fotosensibilizador, es decir, capta la luz y pasa al estado excitado que provoca los cambios.

¿Qué clases de compuestos son los que se utilizan?, ¿tienen un tiempo aproximado para observar resultados?

En agua no tenemos los tiempos muy definidos, pero la idea es incorporar unas horas. En el caso de hacerlo en un estanque real ante la luz, ahí tendríamos que incorporar el compuesto y luego ver qué pasa. Un estanque con agua para beber, es muy delicado, entonces quiero probar en estanques industriales primero. No es bueno que el fotosensibilizador sea muy estable en el tiempo porque nunca se elimina. El ideal es que el compuesto, una vez incorporado, ojalá a los dos días no quede nada, eso será así si está específicamente localizado en el tejido que será irradiado. Para cada compuesto hay que hacer un estudio.

Finalmente, ¿qué es para usted la luz?

Yo relaciono la luz con la vida y la fotosíntesis. ¿De dónde sacamos nuestra alimentación básicamente? de los vegetales que la obtienen de la luz. No estaríamos aquí si no fuera por la luz, la que permitió la evolución.