Microrrobots elaborados con microalgas prometen mejorar el tratamiento del cáncer de vejiga
A nivel mundial, el cáncer de vejiga es el noveno tipo de cáncer más frecuente entre la población. De los nuevos casos, este constituye cerca del 3% del total de diagnósticos. Además de que es uno de los cánceres más difíciles y costosos de diagnosticar. Sobre todo, porque aproximadamente un 25% de los casos se detectan en etapas avanzadas.
Cuando el cáncer ya se encuentra en estas etapas, las opciones de tratamiento son bastante limitadas. Para contrarrestar este problema, un equipo de científicos de la Universidad de Edimburgo desarrolló una prometedora opción terapéutica. Se trata de microrrobots elaborados a partir de microalgas naturales.
Avance contra el cáncer de vejiga: microrrobots de algas naturales
Estos microrrobots pueden transportar medicamentos directamente al tumor, incluyendo la doxorrubicina. Puede liberar este fármaco de forma controlada a través de campos magnéticos y navegación por ultrasonido en tiempo real.
Ya se han realizado pruebas en ratones, y en ellas, el sistema logró superar 10 veces la penetración del fármaco lograda con instilación intravesical convencional. Asimismo, se observó una reducción en la carga tumoral a menos del 3% de la que se detecta en el tratamiento estándar, en tan solo una semana de terapia.
La creación de este avance parte de una limitación conocida de la quimioterapia intracavitaria para vejiga.
«Los métodos actuales tienen una eficacia limitada por la insuficiente localización del tumor y la escasa penetración del fármaco a través de barreras tisulares en condiciones fisiopatológicas». Mencionan los investigadores. La afirmación anterior significa que los medicamentos no pueden llegar a las capas más profundas de la lesión.
Así es como funciona este innovador método
Este avance combina microalgas naturales con control magnético. Se construyeron microrrobots biohíbridos a partir de la microalga Coscinodiscus granii. Tiene una estructura nanoporosa que le permite cargar la doxorrubicina y liberarla de manera controlada, de acuerdo con lo que informa el estudio.
Una de las ventajas de este proyecto es que está elaborado con algas, que es un material abundante en la naturaleza, económico y que puede producirse a gran escala. Además, se degradan fácilmente y son compatibles con el cuerpo humano, por lo que son seguras de usar.
Dichos dispositivos tienen una medida de 80 micrómetros de diámetro, aproximadamente el de un cabello humano. Asimismo, informaron que alcanzaron una eficiencia máxima de carga del fármaco de 27,95% y que incorporan nanopartículas de magnetita superficialmente. Esto los ayuda a responder a campos magnéticos externos.
Asimismo, combina tres elementos. «Nuestro enfoque aprovecha retroalimentación de imágenes con inteligencia artificial para la navegación autónoma, el control multimodal mediante magnetita para reconfigurar el enjambre y la difusión convectiva ajustada al flujo para la liberación terapéutica cuando se necesita».
El sistema utiliza imágenes en tiempo real para guiar los microrrobots, campos magnéticos para moverlos, y corrientes microscópicas. Con esto, pueden liberar el medicamento en el sitio exacto. Y el seguimiento se realiza con imágenes de ultrasonido en tiempo real.
Resultados de esta terapia en ratones
De acuerdo con el estudio, la rotación aceleró la liberación de doxorrubicina desde los microrrobots, con aumentos de 25,3%, 83,2% y 143,1% a una, tres y cinco Hz, respectivamente, frente a controles inmóviles.
Y en ensayos con barreras que imitan el entorno tumoral. se registró una mejora de 155% en la fluorescencia total y penetración de 300 micrómetros en hidrogel después de cinco minutos. Mientras que en esferoides tumorales, la intensidad de fluorescencia subió 368,6% y la profundidad de penetración aumentó unos 150 micrómetros en 20 minutos.
Aunque mostró resultados prometedores, el avance sigue en fase preclínica, por lo que aún no está disponible como terapia actualmente. Sin embargo, ya está en camino un posible estudio de seguimiento con hospitales y próximamente, ensayos clínicos.
El estudio se publicó en la revista Nature Nanotechnology.