Desarrollan nanopartículas dirigidas por control remoto para curar tumores

Fuente: Tendencias Tecnologicas.

La nanotecnología se ha aplicado al campo de la salud desde hace años, y desde entonces parece más y más prometedora. El último avance en este campo lo protagoniza un equipo de científicos del MIT, que ha conseguido desarrollar nanopartículas capaces de llegar hasta los tumores a través del flujo sanguíneo, reunirse en ellos y, una vez allí, sólo con la aplicación de un ligero campo magnético, emitir calor para que se suelten los medicamentos que llevan “pegados” con hebras de ADN. De esta forma, podrían generarse tratamientos muy específicos del cáncer, sin tener que dañar en absoluto el resto de las células del organismo. Por Olga Castro-Perea.

Científicos del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) han conseguido desarrollar nanopartículas que, dirigidas por control remoto, son capaces de llevar medicamentos directamente a los tumores y, por tanto, podrían convertirse en un tratamiento alternativo contra el cáncer.

La nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas que se dedica al control y la manipulación de la materia a una escala de tamaño increíblemente reducida, esto es, a nivel de átomos y moléculas (un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro). Esta tecnología se aplica en diversos sectores, como el armamento o la agricultura, pero en la salud promete resultados muy alentadores.

El sistema ideado por los científicos del MIT ha sido presentado recientemente en la revista especializada Advanced Materials, y su desarrollo ha estado dirigido por Sangeeta Bhatia, una profesora de la División Harvard-MIT de Ciencias de la Salud y Tecnología (HST) y del departamento de ingeniería eléctrica y ciencia computacional del MIT.

Bhatia está especializada en el estudio de las interacciones entre las células vivas y su microentorno, y en el desarrollo de herramientas de microfabricación para mejorar las terapias celulares. Asimismo, está vinculada en un esfuerzo multidisciplinar para la creación de nanomateriales que puedan servir como terapia contra el cáncer.

Cómo funciona

Según explica el MIT en un comunicado, en un trabajo anterior, Bhatia y sus colaboradores habían creado nanopartículas multifuncionales inyectables diseñadas para fluir por la corriente sanguínea, dirigirse hacia los tumores y aglomerarse en ellos. De esta forma, servían para ayudar a los especialistas a visualizar los tumores con imágenes de resonancia magnética.

Ahora, han conseguido que estas nanopartículas sean además superparamagnéticas, es decir, que emiten calor cuando son expuestas a un campo magnético. Adheridas a estas partículas habría moléculas activas, en este caso, medicamentos.

El invento consiste en exponer las nanopartículas a campos magnéticos de baja frecuencia que harían que irradiaran calor, un calor que serviría para derretir las ataduras de las moléculas activas a ellas, para que se suelten los medicamentos. Las ondas de este campo magnético tendrían frecuencias de entre 350 y 400 kilohercios, el mismo rango que las ondas de radio.

Estas ondas débiles atravesarían el cuerpo sin dañarlo y provocarían que las nanopartículas se calentasen. El calor derretiría las ataduras, formadas por dos hebras de ADN unidas por enlaces de hidrógeno. El ADN es un material sensible al calor, según señalan los investigadores en dicho comunicado, por lo que al recibirlo se rompería la unión entre hebras, quedando una en la nanopartícula y permitiendo que la otra se vaya con el “cargamento”.

Pruebas realizadas

Una de las ventajas del ADN es que su punto de fundición es variable (depende de la longitud de la hebra o de su código), lo que permitiría además que una misma nanopartícula llevase simultáneamente diversos tipos de medicamento, que se soltarían en momentos diferentes según la frecuencia de onda o la duración de las pulsaciones electromagnéticas aplicadas.

Para probar las partículas, los investigadores implantaron un gel similar a un tumor y saturado de nanopartículas en un ratón. Después, colocaron al ratón en el fondo de una bobina eléctrica con forma de copa y activaron el pulso magnético. Los resultados confirmaron que, sin el pulso, las ataduras no se rompían y, con él, sí se separaban, permitiendo que las drogas llegasen a los tejidos cercanos.

El experimento probó que éste sería un medio efectivo y saludable de activación del suministro de medicamentos por control remoto (a través de la generación del campo electromagnético). Aún quedan por realizar numerosas pruebas antes de que pueda convertirse en un tratamiento clínico, pero los resultados iniciales son muy prometedores.

Nanotecnología y salud

Esta no es la primera vez que se han logrado avances nanotecnológicos en el campo de la salud. Como ya publicamos en otro artículo de Tendencias21, ha habido otros logros anteriores.

Por ejemplo, un equipo de científicos nipo-norteamericano desarrolló en 2005 nanotubos de platino que pueden introducirse en las venas y permitir a los médicos intervenir en el cerebro de una persona, publicó The Journal of Nanoparticle Research. Estos nanocaptores permitirían asimsimo un mayor conocimiento de las interacciones entre neuronas, así como abrirían el camino a nuevas terapias para el tratamiento de enfermedades neurológicas y tumores cerebrales.

Por otro lado, ese mismo año la revista Molecular BioSystems, publicaba los resultados de las investigaciones de un equipo de científicos de la Universidad de Tokyo, que habían desarrollado una nanoestructura autoensamblable que se dirige a células humanas cancerígenas y emite moléculas de medicamentos, en este caso en respuesta a los cambios biológicos que provocan muchos tipos de cáncer.

Además, la revista Technology Review ha publicado que la nanotecnología permitirá dentro de muy poco pronosticar el cáncer gracias a nanocables de silicona diseñados para detectar una proteína específica relacionada con esta enfermedad.

Por último, diversos estudios han señalado que se prevé que los sistemas de administración de medicinas desarrollados con la nanotecnología aporten grandes mejoras en el tratamiento de enfermedades, principalmente en lo que se refiere al cáncer, la diabetes y las dolencias neurológicas; y que sus aplicaciones revolucionarán la medicina, abriendo posibilidades sorprendetes en cirugía y en lo que se refiere a prevención de enfermedades.