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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Magnetismo contra el cáncer

Magnetismo contra el cáncer - Quilo de Ciencia Podcast - CienciaEs.com

Recuerdo que cuando era niño se puso de moda un juego en el que se introducía una bolita de hierro en una cápsula, como esas que parecen de plástico de algunos medicamentos, las cuales podían así hacerse mover solas, de manera casi mágica, con un imán por debajo de la mesa. Las cápsulas cobraban vida propia gracias a la acción de un campo magnético. Era divertido, como normalmente lo es cuanto se deriva de la aplicación de la ciencia. ¿No me cree? Piense en el cine, los videojuegos, o su móvil, por ejemplo.

La moda, como tantas otras, pasó, probablemente no sin antes conseguir que algunos se tragarán las bolitas de hierro dentro de las cápsulas que algún angelito había fabricado con las medicinas de padres o abuelos. Afortunadamente, años después se inició otra “moda con imanes” que aún perdura. Me refiero a la adquisición de imágenes del cuerpo humano por resonancia magnética, más conocida por sus siglas en inglés, MRI (magnetic resonance imaging).

La tecnología de la resonancia magnética utiliza fuertes campos magnéticos y ondas de radio para conseguir imágenes del interior del cuerpo humano, o también de los cuerpos de animales de investigación, mientras continúan vivos y coleando. A diferencia de otras técnicas de adquisición de imágenes, la resonancia magnética no utiliza radiación ionizante, lo que es el caso, por ejemplo, de la tomografía asistida por ordenador, la cual utiliza rayos X como método de adquisición de datos para la generación de imágenes. Como sabemos, las radiaciones ionizantes, tales como los rayos X y los rayos ultravioleta del sol, al ser capaces de arrancar electrones de los átomos y moléculas, generan los llamados radicales libres, fragmentos moleculares sedientos de electrones que pueden reaccionar químicamente con el ADN y causar mutaciones que podrían conducir al cáncer. Por su mayor seguridad sanitaria, la resonancia magnética es un importante método diagnóstico que se emplea en los hospitales más importantes del planeta. Se estima que más de 25.000 máquinas de resonancia magnética se encuentran operativas en el mundo.

Resultaría, sin duda, interesante poder utilizar las máquinas de resonancia magnética no solo como herramientas diagnósticas, sino también terapéuticas. Por ejemplo, tal vez sería posible utilizar los campos magnéticos para llevar a los órganos enfermos o a los tumores mayores dosis de medicamentos sin que estos se distribuyan por todo el cuerpo, aumentando así la eficacia terapéutica y disminuyendo los efectos secundarios. Hace años que este tipo de aplicaciones médicas se intentan llevar a cabo utilizando nanopartículas paramagnéticas porosas, en las que, como si de diminutas cápsulas se tratara, se pueden cargar los medicamentos y dirigirlos mediante los campos magnéticos a órganos determinados.

Células dirigidas

Sin embargo, la Biología y la Medicina han descubierto que no solo los fármacos curan, sino que, en muchos casos, las principales herramientas de curación residen en nuestro propio cuerpo. Se trata de las células del sistema inmune, como los neutrófilos y los macrófagos. Estas células se encuentran patrullando por la sangre o por los tejidos y necesitan alcanzar los sitios de infección para luchar eficazmente contra ella. En efecto, en casos de infección, se ponen en marcha sofisticados mecanismos moleculares que son capaces de dirigir a estas y otras células a los sitios donde bacterias y virus se encuentran reproduciéndose.

Otro importante grupo de enfermedades en el que resulta cada vez más clara la importancia de las células inmunes para controlarlas es el cáncer. Los tumores se ven, en general, infiltrados por células inmunes, en particular por macrófagos y por linfocitos T, que intentan acabar con el tumor. En ocasiones lo consiguen, aunque no en otras, ya que el tumor desarrolla también mecanismos moleculares de defensa para inhibir la actividad de las células inmunes que pretenden acabar con él, o para impedir que lo alcancen. Sería, por tanto, interesante poder ayudar a estas células a llegar en mayores números al tumor y, por qué no, utilizarlas además como vehículos de otras herramientas terapéuticas antitumorales, como algunos virus llamados oncolíticos, que resultan eficaces para matar a células tumorales, pero no son dañinos para las normales.

Investigadores de la universidad de Sheffield, en el Reino Unido, deciden investigar si sería posible dirigir hacia los tumores a macrófagos cargados con este tipo de virus mediante campos magnéticos generados por una máquina de MRI. Para conseguirlo, aprovechan la gran capacidad de fagocitar de los macrófagos para cargarlos en su interior tanto con los virus oncolíticos como con nanopartículas de óxido de hierro súper paramagnético, que servirán para comunicar la fuerza magnética a los macrófagos y dirigirlos por el organismo.

Utilizando pulsos controlados de los campos magnéticos generados por una máquina de MRI, los investigadores son capaces de dirigir a los macrófagos cargados con los virus y las nanopartículas a los tumores. En los animales de laboratorio empleados esto originó una disminución de la masa tumoral y también una reducción de las temibles metástasis ocho veces superior a la conseguida solo con los virus.
Serán necesarios numerosos estudios y ensayos clínicos antes de poder llevar esta nueva y prometedora técnica a cada hospital que cuente con una máquina MRI. De poderse finalmente aplicar en pacientes, los campos electromagnéticos controlados por la ingeniosidad humana no solo serán útiles herramientas diagnósticas tumorales, sino también potentes instrumentos terapéuticos antitumorales. No sé por qué, pero esta idea resulta realmente magnética para mí.

Referencia:

Munitta Muthana, et al. (2015). Directing cell therapy to anatomic target sites in vivo with magnetic resonance targeting. Nature Communications 6, Article number: 8009: doi:10.1038/ncomms9009. http://www.nature.com/ncomms/2015/150818/ncomms9009/full/ncomms9009.html

Obras de divulgación de Jorge Laborda

Quilo de Ciencia Volumen I. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen II. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen III. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen IV. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen V. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen VI. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen VII. Jorge Laborda

Circunstancias encadenadas. Ed. Lulu

Circunstancias encadenadas. Amazon

Una Luna, una civilización. Por qué la Luna nos dice que estamos solos en el Universo

One Moon one civilization why the Moon tells us we are alone in the universe

Adenio Fidelio

El embudo de la inteligencia y otros ensayos

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