Reducen un 90% los tumores de vejiga con una terapia con nanorrobots

El cáncer de vejiga es uno de los tumores con una mayor incidencia, ya que ocupa el noveno lugar en cuanto al número de diagnósticos de cáncer a nivel mundial, según la Sociedad Española de Oncología Médica (SEOM). Administrar fármacos en el interior de la vejiga es uno de los tratamientos disponibles en la actualidad y utilizar nanopartículas que transportaran el agente terapéutico directamente al tumor podría mejorar significativamente su eficacia.

Un nuevo estudio liderado por científicos españoles del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y el CIC biomaGUNE ha mostrado ahora que la administración de una sola dosis de nanorrobots –nanopartículas con capacidad de autopropulsarse por el interior del organismo– ha conseguido reducir un 90% el tamaño de tumores de vejiga en ratones.

Los nanorrobots que han utilizado están formados por una esfera porosa de sílica y tienen diversos componentes con funciones específicas en su superficie. Uno de ellos es la enzima ureasa, una proteína que reacciona con la urea presente en la orina y hace que la nanopartícula sea capaz de propulsarse. Otro componente clave es el yodo radioactivo, un radioisótopo que se suele emplear en el tratamiento localizado de tumores.

“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 seis 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, cuyos resultados se han publicado en Nature Nanotechnology.

Una terapia más eficaz para combatir el cáncer de vejiga

En investigaciones previas, los científicos habían comprobado que la capacidad de autopropulsión de los nanorrobots les permitía alcanzar todas las paredes de la vejiga, lo que constituye una ventaja respecto al procedimiento actual, en el que tras administrar el tratamiento directamente en la vejiga el paciente debe cambiar de posición cada media hora para conseguir que el medicamento llegue a todas las paredes.

En el nuevo estudio se ha demostrado 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, incluyendo imágenes médicas de tomografía por emisión de positrones (PET) de los ratones, así como imágenes de microscopía sobre los tejidos extirpados tras la finalización del estudio con la que han podido observar la vejiga completa, escaneando las distintas capas del órgano para luego obtener una reconstrucción en 3D.

“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.

“Vimos que los nanorrobots no solo alcanzaban el tumor, sino que lograban acceder a su interior, para favorecer así la actuación del radiofármaco”

Averiguar por qué los nanorrobots son capaces de acceder al interior del tumor constituyó un reto para estos científicos. Los nanorrobots no contienen anticuerpos específicos para reconocer el tumor, y normalmente, el tejido tumoral es más rígido que el tejido sano. “Sin embargo, observamos que estos nanorrobots 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”, ha explicado 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 como si fuera una pared, pero en el tumor, al ser más esponjoso, penetran y se acumulan en su interior. Un factor clave es la movilidad de los nanorrobots, que aumenta las probabilidades de que lleguen al tumor.

Además, según declara Jordi Llop, investigador del CIC biomaGUNE y colíder del estudio “La administración localizada de los nanorrobots que portan el radioisótopo disminuye la probabilidad de generar efectos adversos, y la elevada acumulación en el tejido tumoral favorece el efecto radioterapéutico”.

“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.

El trabajo ha sido desarrollado con la colaboración del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) y de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) y 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. El siguiente paso, en el que ya está trabajando el equipo, es estudiar si estos tumores vuelven a aparecer tras el tratamiento.

Fuente: Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC)