Conseguir curar enfermedades mediante máquinas diminutas capaces de desplazarse por el interior del organismo y alcanzar el origen del problema es un desafío que la ciencia ficción ha abordado en varias ocasiones. Lo hemos visto, por ejemplo, en películas como El viaje alucinante o El chip prodigioso.
Hace solo unos años parecía un reto imposible de lograr. Pero los avances en bioingeniería están cambiando esa perspectiva.
Un equipo de investigadores españoles ha conseguido desarrollar nanorrobots que atacan el cáncer de vejiga impulsándose con la urea presente en la orina. Según los datos de ensayos llevados a cabo en ratones, que acaban de publicarse en la revista Nature Nanotechnology, estas nanopartículas son capaces de reducir el volumen de este tipo de tumores en un 90%.
«Es la primera vez que se demuestra que podemos tratar el cáncer, en particular el cáncer de vejiga, con nanorrobots, es decir mediante nanotecnología», apunta Samuel Sánchez, profesor de investigación ICREA en el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y líder del estudio en el que también han participado científicos del CIC biomaGUNE de San Sebastián, el Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) y la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB).
Según explica Sánchez estos diminutos nanorrobots están compuestos por una esfera porosa de sílica en cuya superficie se han incorporado distintos componentes que cumplen funciones diferentes. Así, además de una proteína que reacciona con la urea y permite que la máquina se propulse, las máquinas también transportan yodo radioactivo, un tratamiento que se utiliza para el abordaje localizado de tumores.
La combinación de ambas características permite dirigir el tratamiento de una forma más directa y eficiente al tumor, señala Sánchez, quien recuerda que debido a que los tratamientos actuales no siempre eliminan todas las células tumorales, el de vejiga es uno de los cánceres con más riesgo de recurrencia, lo que muchas veces exige una vigilancia exhaustiva y la necesidad de repetir los tratamientos.
«Con una sola dosis administrada de forma intravesical 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«, señala el investigador.
Así actúan los nanorrobots
Una de las ventajas de estos nanorrobots, subrayan los investigadores, es que son capaces de moverse con un combustible que no tiene que introducirse desde el exterior, sino que está presente en el ambiente en que se mueven. Se trata de la urea, presente en la orina, lo que hace que en cuanto estas máquinas se introducen en la vejiga sean capaces de propulsarse, llegando a todas las paredes del órgano. «Actúan como un enjambre, con un movimiento colectivo», subraya Sánchez, quien destaca que esta no es la única ventaja de la tecnología.
Según explica, la acción de estas nanopartículas también cambia el PH del medio, lo que permite descomponer la matriz extracelular del tumor y mejorar la capacidad de penetración del tratamiento.
Para probar la efectividad del abordaje, los científicos han utilizado distintas técnicas de imagen, entre otras un sistema de microscopía de fluorescencia desarrollado específicamente para este proyecto, mediante las que pudieron comprobar que nanorrobots no solo alcanzaban el tumor, sino que lograban acceder a su interior, lo que favorecía la actuación del radiofármaco.
Estas técnicas de imagen también han hecho posible comprobar que, tras cumplir su función, el 95% de los nanorrobots administrados se queda en el tumor y se destruye, señala el científico.
La tecnología en la cual se basan estos nanorrobots, en los que Samuel Sánchez y su equipo llevan trabajando más de siete años, ha sido patentada recientemente y es la base de Nanobots Therapeutics, spin-off del IBEC e ICREA creada en enero de 2023. Mediante este ‘salto’, los científicos esperan que en un plazo de tres o cuatro años puedan iniciarse los primeros ensayos clínicos con el abordaje.
El siguiente paso de la investigación, en el que los investigadores ya trabajan, es estudiar si estos tumores vuelven a aparecer tras el tratamiento. Además, también quieren explorar la utilidad de la plataforma tecnológica frente a otros problemas médicos.
«Creemos que los nanorrobots pueden ser muy útiles para administrar fármacos de manera mucho más localizada o llegar a donde algunos tratamientos no están llegando ahora», plantea Sánchez, quien confía en lo que la tecnología podrá aportar en el futuro.
El proyecto ha recibido financiación del el Consejo de Investigación Europeo (ERC) y la Fundación «La Caixa».
