Robótica microscópica para atacar grandes problemas
Los nanorrobots para combatir el cáncer están en el horizonte de la medicina. Pruebas en laboratorio muestran un potencial terapéutico esperanzador, los científicos se entusiasman y nuevos experimentos se aproximan.
El impacto y aplicación de la nanotecnología en la medicina ha sido materia de análisis y discusión de los profesionales que se desenvuelven en este complejo campo científico. El principal cuestionamiento son las posibles consecuencias de esta técnica sobre los tejidos y órganos del cuerpo humano, así como en el medioambiente. Sin embargo, durante las últimas semanas, un equipo de investigadores materializó un importante avance.
El grupo está integrado por expertos del Centro Nacional de Nanociencia y Tecnología de la Academia de Ciencias de China, la Universidad de Beijing y la Universidad Estatal de Arizona de Estados Unidos.
Ellos desarrollaron el primer sistema robótico de ADN totalmente autónomo, como lo detalló Hao Yan, director del Centro de Diseño Molecular y Biomimética de la Universidad de Arizona. Tras sucesivos experimentos finalmente lograron insertar nanorrobots en mamíferos de manera exitosa para buscar y destruir tumores. “Es una estrategia que se puede usar para muchos tipos de cáncer, ya que todos los vasos sanguíneos sólidos que se alimentan de tumores son esencialmente iguales”. Para conseguirlo detuvieron la circulación sanguínea hacia el tejido enfermo, explicaron a la revista Nature Biotechnology. Ahora se podrían diseñar fármacos muy precisos e implementar terapias dirigidas contra el cáncer.
Todo lo anterior es parte de una fuerte corriente científica denominada nanomedicina, rama de la medicina que se ha propuesto utilizar la nanotecnología para abrir vías completamente nuevas para los tratamientos clínicos, como la fabricación de minúsculas nanopartículas del tamaño de una molécula para diagnosticar y tratar enfermedades catastróficas, particularmente el cáncer. Hasta ahora, el desafío para avanzar en esta disciplina ha sido difícil porque los investigadores querían diseñar, construir y controlar nanorrobots para buscar y destruir tumores cancerosos, sin dañar las células sanas. Pues bien, el equipo internacional superó este problema al usar una estrategia aparentemente simple para detectar y acabar de manera muy selectiva un tumor. Claro que tuvo que pasar un lustro de arduo trabajo de laboratorio para lograrlo.
El escenario es el siguiente: en los últimos años se han desarrollado diferentes tipos de nanopartículas muy prometedoras en la lucha contra el cáncer, ya que ayudan al sistema inmune a reconocer a las células malignas o actúan como auténticos vehículos de carga para transportar fármacos hasta los tumores. Pero ahora estas nanopartículas tienen la capacidad de destruir por sí mismas las células cancerígenas y de forma autónoma.
En un principio, los investigadores del Centro Nacional de Nanociencia y Tecnología de China querían cortar específicamente el suministro de sangre del tumor induciendo la coagulación sanguínea con alta eficacia terapéutica y perfiles de seguridad en múltiples tumores sólidos, utilizando nanovehículos basados en ADN. Luego, Hao Yan y su equipo mejoraron el diseño de la nanomedicina para convertirlo en un sistema robótico totalmente programable, capaz de realizar su misión por sí solo.
¿De qué forma? Mediante nanorrobots programados para transportar cargas moleculares y bloquear el suministro de sangre a sitios específicos, propiciando la regresión e incluso la eliminación del tumor.
¿Y cómo son estos nanorrobots? Se describen, “simplemente”, como una lámina de ADN de 90 x 60 nanómetros de tamaño que lleva adherida una enzima, denominada trombina, que causa la coagulación de la sangre. El objetivo es llevar esta trombina hasta los vasos sanguíneos tumorales para provocar un trombo y generar un micro infarto a través del corte de suministro de sangre a las células tumorales, gracias a un sistema robótico programado a distancia. Así, ante la ausencia de oxígeno y nutrientes, irremediablemente morirán.
Los mamíferos escogidos para el experimento fueron ratones y cerdos en miniatura, animales que, en el primer caso, poseen un 99 por ciento de similitud genética con los humanos. Los cerdos no son tan populares en los laboratorios debido a su alto costo, pero comparten con el hombre su variada dieta, además del metabolismo y el sistema digestivo, se relató en Nature Biotechnology.
Para llegar a esto, se inyectó en ratones células cancerosas humanas para inducir el crecimiento de un tumor agresivo y, cuando aumentó de tamaño, se introdujeron los nanorrobots, los que finalmente resultaron seguros y efectivos en la reducción del tumor. Todo en apenas 24 horas y sin ocasionar efectos negativos en los tejidos sanos. Tampoco se detectaron evidencias de que los nanorrobots se extendieran al cerebro, donde sí, eventualmente, pueden ocasionar efectos secundarios no deseados, como una apoplejía.
“En el modelo de ratón con melanoma, el nanorrobot no solo afectó al tumor principal, sino que también evitó la formación de metástasis, mostrando un potencial terapéutico prometedor”, destacó Hao Yan. También hubo pruebas con casos de cáncer de mama, ovario y pulmón. ¿Y los experimentos con seres humanos? Pues parece cuestión de tiempo…
Por Óscar Ferrari Gutiérrez
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