En un avance innovador en la lucha contra el cáncer, los investigadores de la Universidad de California en San Diego (UCSD) han desarrollado micro robots que pueden transportar medicamentos directamente a los tumores en los pulmones, lo que ha mostrado resultados prometedores en ratones. Este método único combina biología y nanotecnología, y es el producto de la colaboración de los laboratorios de los profesores Joseph Wang y Liangfang Zhang, ambos del departamento de Ingeniería Química y Nanoingeniería en la UCSD. Los detalles de este estudio innovador se han publicado en la revista científica Science Advances.
La técnica desarrollada por los investigadores implica la adhesión química de nanopartículas rellenas de fármacos a la superficie de las células de algas verdes. Actuando como diminutos autómatas, las algas dan movimiento a las nanopartículas, permitiéndoles nadar eficientemente por los pulmones hasta llegar a los tumores y entregar su carga terapéutica.
Las nanopartículas son esferas diminutas de polímero biodegradable, cargadas con el fármaco de quimioterapia doxorrubicina y recubiertas con membranas de glóbulos rojos. Según Zhengxing Li, coautor del estudio e investigador de nanoingeniería, este recubrimiento juega un papel crucial ya que protege a las nanopartículas del sistema inmunitario, permitiéndoles permanecer en los pulmones el tiempo suficiente para ejercer sus efectos antitumorales. Funciona como un «camuflaje» que hace que las nanopartículas parezcan glóbulos rojos del cuerpo, evitando así desencadenar una respuesta inmunitaria.
Además de ser efectivo, este tratamiento también es seguro. Los materiales utilizados para fabricar las nanopartículas son biocompatibles, y el alga verde utilizada, Chlamydomonas reinhardtii, está reconocida por la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA) como segura para su uso.
El estudio actual se basa en trabajos anteriores de los equipos de Wang y Zhang, que utilizaron micro robots similares para tratar la neumonía mortal en ratones. En estos estudios, los robots microscópicos combatieron la propagación de bacterias causantes de neumonía utilizando una combinación diferente de fármaco y membrana celular para las nanopartículas. Al adaptar estos componentes, el equipo ha logrado adaptar los micro robots para combatir la propagación de células cancerosas en los pulmones.
Los datos del estudio actual muestran un aumento de la supervivencia media en ratones con melanoma que había hecho metástasis en los pulmones y que fueron tratados con los micro robots. Según los autores, estos roedores experimentaron una supervivencia media de 37 días, una mejora significativa en comparación con la supervivencia media de 27 días observada en los roedores no tratados o en aquellos que recibieron el fármaco solo o nanopartículas rellenas de fármaco sin algas.
La clave de este éxito se encuentra en el movimiento activo de natación de los micro robots, que mejoró significativamente la distribución del fármaco en el tejido pulmonar profundo y prolongó el tiempo de retención del mismo. Esto permitió a los investigadores reducir la dosis de fármaco requerida, lo que a su vez redujo los efectos secundarios y mantuvo una alta eficacia de supervivencia.
Mirando hacia el futuro, el equipo está trabajando para avanzar en este tratamiento a través de estudios en animales más grandes, con el objetivo final de ensayos clínicos en humanos, lo que podría representar un gran avance en la lucha contra el cáncer de pulmón y otras enfermedades metastásicas.
Este estudio es una prueba de la capacidad transformadora de la nanotecnología y la ingeniería química en el desarrollo de tratamientos de enfermedades mortales. Con la posibilidad de administrar terapias de manera activa y eficaz a través del tejido pulmonar, los investigadores están abriendo un nuevo camino en la lucha contra el cáncer.
