Imagina un ejército de diminutas máquinas autopropulsadas, armadas con misiles radiactivos, moviéndose dentro del cuerpo en busca de células tumorales. Esto, que podría parecer sacado de una obra de ciencia ficción, es precisamente el tema de la investigación que Cristina Simó ha desarrollado durante su tesis doctoral, cuyos hallazgos han sido publicados en la prestigiosa revista Nature Nanotechnology.

Esas pequeñísimas máquinas autopropulsadas son los “nanobots”, nanopartículas diseñadas para desplazarse activamente dentro del cuerpo. Cristina nos revela que su investigación se ha centrado en emplear estos nanobots para combatir el cáncer de vejiga, un tipo específico de cáncer que presenta retos únicos para los investigadores y médicos.

Estos nanobots, de unos cientos de nanómetros de tamaño, se asemejan a vehículos cuyo “chasis” está fabricado de sílice poroso. Los poros de estas estructuras están cargados con ureasa, que actúa como motor. Este motor, al igual que cualquier otro, requiere combustible, proporcionado en este caso por la urea presente en la orina. La ureasa es un catalizador, es decir una sustancia que aumenta la velocidad de una reacción química sin consumirse o alterarse permanentemente en el proceso. Cuando la ureasa de encuentra con moléculas de urea, favorece su descomposición en dióxido de carbono y amoníaco. Esta reacción libera energía que impulsa a los nanobots, permitiéndoles navegar a través de la vejiga y alcanzar eficazmente las paredes afectadas por el tumor.

Sin embargo, un nanobot que simplemente se acumula alrededor del tumor no sería suficiente para combatir las células cancerosas. Por ello, los investigadores han equipado a los nanobots con un “armamento” específico contra el tumor: yodo radiactivo. El isótopo específico utilizado es el yodo-131, conocido por emitir radiación en forma de rayos beta capaces de dañar el ADN de las células cancerosas y destruirlas, minimizando el impacto en los tejidos sanos circundantes. Aunque el yodo-131 se utiliza comúnmente para tratar el cáncer de tiroides, su aplicación mediante nanobots en el tratamiento del cáncer de vejiga representa una innovación significativa.

Es importante mantener una perspectiva realista y recordar que, a pesar de estos avances prometedores, la investigación se encuentra aún en fase experimental y se ha probado exclusivamente en modelos animales. Este trabajo representa un primer paso hacia una terapia que, si se demuestra efectiva en humanos, podría aplicarse en varios años.

Cristina Simó, cuenta que en esta investigación se han utilizado nanobots para estudiar su efecto en ratones con cáncer de vejiga. Dado que el cáncer de vejiga es endógeno y no es posible hacer un seguimiento del avance del tratamiento a simple vista, los investigadores añadieron a los nanobots otro equipamiento: nanopartículas de oro con radioisótopos para hacer un seguimiento de la terapia y cuantificar su avance utilizando imágenes PET. Así se pudo monitorear la distribución y eficacia del tratamiento en tiempo real.

Los resultados han sido alentadores, mostrando la capacidad de los nanobots para localizar y acumularse en los tumores de la vejiga, logrando una reducción de tamaño de hasta el 90% en los casos estudiados.

Dado que las tasas de supervivencia del cáncer de vejiga varían según el estadio y grado del tumor al momento del diagnóstico, y considerando que los tratamientos actuales pueden tener efectos secundarios significativos, la investigación de nanobots abre nuevas posibilidades para tratamientos más eficaces y menos invasivos.

Los trabajos que han llevado a esta publicación fueron realizados por Cristina Simó Costa durante su tesis doctoral en el Centro de Investigación Cooperativa en Biomateriales (CIC biomaGUNE) y el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC). Actualmente, Cristina es investigadora posdoctoral en el Department of Radiology de la Washington University School of Medicine en St. Louis, EE. UU.

Referencia:

Simó, C., Serra-Casablancas, M., Hortelao, AC et al. Nanobots impulsados por ureasa para la terapia del cáncer de vejiga con radionúclidos. Nat. Nanotecnología. (2024). https://doi.org/10.1038/s41565-023-01577-y