Un estudio de laboratorio publicado en Science Advances
combina células modificadas genéticamente con partículas magnéticas para llevar
un compuesto antitumoral hasta el tumor y liberarlo durante varios día
Un equipo del Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes,
en Alemania, y de la Universidad de Koç, en Turquía, desarrolló una especie de
microrrobot hecho con células humanas vivas que puede dirigirse con campos
magnéticos hacia un tumor y liberar ahí una molécula que destruye células
cancerosas. En experimentos de laboratorio, los microrrobots eliminaron varios
tipos de células de cáncer y dejaron prácticamente intactas las células sanas.
El trabajo, publicado en Science Advances, se encuentra en una etapa
temprana de investigación realizada en cultivos celulares y sin pruebas en
animales ni en personas.
La idea surge de una limitación de los microrrobots médicos
actuales. Estos dispositivos, del tamaño de una célula, pueden guiarse hasta
una zona del cuerpo con imanes, ultrasonido o luz, pero una vez ahí no
distinguen entre tejido enfermo y sano. Por otro lado, las terapias celulares,
que usan células vivas como tratamiento, tienen mayor capacidad para actuar de
forma biológica, pero tampoco son completamente selectivas y su alcance en tumores
sólidos es limitado. Los investigadores buscaron que fueran capaces de dirigir
físicamente el tratamiento y la selectividad biológica.
Para lograrlo, modificaron genéticamente células humanas de
riñón de uso común en laboratorio para que produzcan una molécula llamada
TRAIL. Esta proteína activa en las células cancerosas un mecanismo de muerte
celular programada, porque estas suelen tener en su superficie más receptores
que reconocen la molécula, mientras que las células sanas tienen pocos y
resisten su efecto. Posteriormente, adhirieron a la superficie de cada célula
partículas diminutas con una cara cubierta de un material magnético, de modo
que un campo magnético giratorio las hace rodar y avanzar por una superficie,
algo así como una pequeña rueda controlada a distancia. Las partículas se
quedaron pegadas al exterior de las células, sin entrar en ellas, y cerca de
87% de las células producidas cumplió ambas condiciones, estar modificadas y
llevar partículas.
En las pruebas, el líquido en el que crecieron estas células,
rico en TRAIL, redujo la supervivencia de células de cáncer de colon, cerebro,
riñón y ovario, aunque con diferencias, ya que las de ovario fueron las menos
sensibles. En células sanas de piel y de tejido graso no hubo reducción. Al
probar los microrrobots en contacto indirecto con células de cáncer de riñón,
estas cayeron a 14% de supervivencia, mientras que las células sanas se
mantuvieron en 91%.
En este sentido, los microrrobots también demostraron ser
controlables. Con un campo magnético de intensidad moderada alcanzaron una
velocidad promedio de 107 micrómetros por segundo, es decir, poco más de una
décima de milímetro por segundo, y pudieron seguir trayectorias definidas en
canales microscópicos. Mantuvieron su movimiento al menos tres horas y
siguieron produciendo TRAIL después de ser movidos con el campo magnético
durante dos días seguidos. En un modelo en tres dimensiones de tumor de riñón,
el equipo logró guiar a los microrrobots hasta rodear la masa celular, y el
tratamiento redujo de forma significativa su viabilidad. Los autores señalan
que, en cultivo, la producción de TRAIL se sostuvo varios días antes de
disminuir.
Como una forma de acercarse a un uso clínico, los
investigadores probaron también células de piel humana, que se pueden obtener
con biopsias poco invasivas, y lograron que produjeran TRAIL en cantidades
suficientes para destruir células cancerosas. En esas versiones incorporaron
además un interruptor que activa la producción solo cuando se administra el
antibiótico doxiciclina, para reducir el riesgo de que la molécula actúe en
momentos o lugares no deseados.
El equipo reconoce que quedan varias preguntas por resolver
antes de cualquier aplicación en pacientes. Falta comprobar el comportamiento
de los microrrobots en animales, empezando por inyecciones directas en el tumor
y avanzando después a vías como las arterias que lo irrigan, además de evaluar
su seguridad a largo plazo, qué ocurre con las partículas magnéticas en el
organismo y cómo lograr campos magnéticos que funcionen en tejidos profundos
sin efectos no deseados. También señalan que algunos tumores son parcial o
totalmente resistentes a TRAIL y podrían requerir combinar el tratamiento con
otros fármacos. Los autores explican que el sistema es modular, por lo que
tanto el tipo de célula como el gen que produce el efecto terapéutico podrían
cambiarse para otras enfermedades.
Fuente: Consenso
Salud
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