Nanorrobots que curan viajando al interior del cáncer de vejiga

No en vano, consiguen reducirlos nada menos que en un 90% de los casos, según una investigación realizada en ratones, en la que participa el CIC biomaGUNE de Donostia y el Instituto de Bioingeniería de Catalunya, y que han dado a conocer este lunes mediante un comunicado. 

Este trabajo abre la puerta a nuevos tratamientos más eficientes para el cáncer de vejiga, una enfermedad con una de las tasas de incidencia más elevada del mundo. Se trata del cuarto tumor más frecuente entre los hombres que, a pesar de no presentar una elevada mortalidad, es muy recurrente. Es habitual que al cabo de cinco años vuelva a aparecer la dolencia, por lo que se hace necesaria la vigilancia continuada del paciente, con visitas frecuentes al hospital. 

El cáncer de vejiga es, por todo ello, uno de los más costosos de curar. Y en ese afán, el uso de nanopartículas parece presentarse como una alternativa muy prometedora, según revela la investigación. Representa un paso adelante con respecto a los tratamientos actuales, que han mostrado una de cal y otra de arena: buenas tasas de supervivencia, pero baja eficacia terapéutica. 

El uso de nanopartículas, en cambio, permite que el agente terapéutico llegue directamente al tumor. Y lo hacen gracias a su capacidad de autopropulsarse por el interior del cuerpo. Así lo ha demostrado el estudio publicado en la prestigiosa revista Nature Nanotechnology, que muestra cómo un equipo de investigación ha sido capaz de reducir en un 90% el tamaño de tumores de vejiga en ratones administrando una sola dosis de nanorrobots propulsados por urea.

Nanomáquinas de esfera porosa

“Estas diminutas nanomáquinas están formadas por una esfera porosa de sílica. En su superficie, incorporan diversos componentes con funciones específicas. Uno de ellos es la enzima ureasa, una proteína que reacciona con la urea, presente en la orina, haciendo que la nanopartícula sea capaz de propulsarse”, según explican las entidades que lideran el trabajo. Otro componente clave es el yodo radioactivo, un radioisótopo utilizado comúnmente para el tratamiento localizado de tumores.

El trabajo, desarrollado con la colaboración del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) y de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), abre la puerta a nuevos tratamientos para el cáncer de vejiga, que reduzcan el tiempo de hospitalización, lo que implicaría un menor coste y una mayor comodidad para el paciente.

“Con una sola dosis vemos una disminución del 90% del volumen del tumor. Es mucho más eficiente, teniendo en cuenta que lo habitual en pacientes con este tipo de tumores es que vayan entre 6 y 14 veces al hospital. Con este tipo de tratamiento aumentaríamos la eficiencia, reduciendo el tiempo de hospitalización y el coste del tratamiento”, explica Samuel Sánchez, profesor de investigación ICREA en el IBEC y líder del estudio.

Una de las cuestiones pendientes de resolver es si estos tumores vuelven a aparecer tras el tratamiento. Será el siguiente paso a dar. Por lo pronto, la ciencia ya ha podido demostrar que la capacidad de autopropulsión de los nanorrobots permite alcanzar todas las paredes de la vejiga. Este hecho es ya de por sí una ventaja respecto al procedimiento actual, ya que, una vez administrado, el paciente debe cambiar de posición cada media hora para conseguir que el fármaco llegue a todas las paredes.

Apagando la luz del tumor

El nuevo trabajo va más allá. Demuestra no solo la movilidad de las nanopartículas en la vejiga, sino también su acumulación específica en el tumor. Esto fue posible gracias a diferentes técnicas. “El innovador sistema óptico que hemos desarrollado nos permitió anular la luz que reflejaba el propio tumor y así identificar y localizar las nanopartículas en todo el órgano, sin un marcaje previo, a una resolución sin precedentes. Así vimos que los nanorrobots no solo alcanzaban el tumor, sino que lograban acceder a su interior, para favorecer así la actuación del radiofármaco “, explica Julien Colombelli, líder de la plataforma científica de Microscopía Digital Avanzada del IRB Barcelona.

Reconoce el experto que descifrar por qué los nanorrobots son capaces de acceder al interior del tumor fue un desafío. “Observamos que tienen la capacidad de descomponer la matriz extracelular del tumor al aumentar localmente el pH mediante una reacción química de autopropulsión. Este fenómeno podría favorecer una mayor penetración tumoral y resultó ser beneficioso para lograr una acumulación preferencial en el tumor”, detalla Meritxell Serra Casablancas, co-primera autora del estudio e investigadora del IBEC.

Así, los científicos llegaron a la conclusión de que los nanorrobots chocan con el urotelio - recubrimiento de las vías urinarias- como si fuera una pared. En el caso del tumor, al ser más esponjoso, penetran y se acumulan en su interior. En ese sentido, un factor clave es la movilidad de los nanobots (robots nanoscópicos), que aumenta la probabilidad de que lleguen al tumor.

“Los resultados de este estudio abren la puerta a la utilización de otros radioisótopos con mayor capacidad de inducir efecto terapéutico, pero cuyo uso se ve restringido cuando los radiofármacos deben administrarse de forma sistémica”, añade Cristina Simó, co-primera autora del estudio.