Nanotecnología para combatir el cáncer
Imagine tratar el cáncer avanzado de hígado deslizando granos microscópicos, llamados cuentas LUMI, cargados con quimioterapia y directamente al tumor. Allí, los medicamentos bloquean el suministro de sangre y destruyen el tumor sin atacar los tejidos saludables cercanos. También imagine penetrar una barrera protectora para hacer llegar el medicamento directamente al cerebro para matar tumores y hasta detener los temblores del Parkinson.
El campo prometedor de la nanotecnología, creando y utilizando materiales al más pequeño nivel atómico, está avanzando. Liderando el camino están instituciones médicas locales como la Universidad de Miami y la Universidad Internacional de Florida.
El Dr. Govindarajan Narayanan, oncólogo intervencionista de UHealh’s Sylvester Comprehensive Cancer Center, dice que el tratamiento de cuentas LUMI para el cáncer de hígado se convirtió en realidad en enero.
“Es una nueva generación de un procedimiento que hemos estado realizando por años”, dice. “Se llama TACE (siglas en inglés de quimioembolización transarterial), y básicamente lo que hacemos es que tratamos tumores en lugar de dar quimioterapia por las venas o boca. Vamos a través de los vasos sanguíneos”.
Las cuentas LUMI son parte de un creciente campo de nanotecnología para combatir el cáncer, en donde se están estudiando los dispositivos para llevar la medicina directamente a las células cancerosas, evitando al paciente las náuseas y pérdida de cabello que produce la quimioterapia.
Por ejemplo, investigadores de Florida International School’s Herbert Wertheim Medical School y de Nicklaus Children’s Hospital en Miami estudian los c-dots o puntos cuánticos de carbono (nanopartículas luminosas de carbón) para penetrar la barrera hematoencefálica y tratar tumores cerebrales y Parkinson.
El procedimiento LUMI del que habla Narayanan, trabaja de la siguiente manera: la cuenta LUMI se carga con la droga química y un contraste para ayudar a visualizar las cuentas una vez que se administren. La mezcla se lleva directamente al tumor a través de un catéter. Los médicos dan seguimiento a las cuentas guiándose por rayos X.
“Las cuentas LUMI le ofrecen la información en tiempo real mientras se realiza el procedimiento. Tratamos al paciente. Lo enviamos a la casa y en cuatro semanas repetimos las imágenes con una tomografía computarizada y se decide si se repite el procedimiento. Es como iluminar un árbol de navidad. Usted ve si lo alcanzó completo o si una parte no fue tratada, y puede repetirlo”, dice.
Actualmente, el procedimiento está en etapa de inicial y no ha sido aprobado por la Administración de Drogas y Alimentos.
“Las cuentas están aprobadas como embólico, para bloquear el suministro de sangre. Pero cuando usted le añade una droga, que es lo que estamos haciendo, se considera fuera de indicación. Está indicado en el resto del mundo. En Europa se puede cargar un medicamento. No está aprobado en Estados Unidos. La Administración de Drogas y Alimentos (FDA, por sus siglas en inglés) tiene un mecanismo diferente cuando usted carga una droga”, dice Narayanan.
Mientras tanto, un grupo de científicos de la Universidad de Miami y la Universidad Internacional de Florida, han estado estudiando ingeniería medicinal y nanotecnológica para crear terapia dirigida y superar uno de los problemas más difíciles: cómo romper la barrera hematoencefálica añadiendo una droga de quimioterapia a una partícula luminosa nano y penetrar la obstrucción protectora.
“El cerebro está como en una bolsa Zip Loc y eso se llama la barrera hematoencefálica, y es como una némesis que no permite que la quimioterapia penetre y ataque el tumor. Esta es una forma de transportar, un método de distribución de quimioterapia, para atravesar la bolsa Zip Loc y matar el tumor”, explica el Dr. Guillermo DeAngulo, oncólogo pediátrico de Nicklaus, quien está trabajando junto a la Dra. Regina Graham, investigadora de UHealth.
“Esto es principalmente para tumores cerebrales, pero tiene otras ventajas también para la formación de imágenes”, añade DeAngulo. “Muchas veces no se puede detectar si es un tumor o una inflamación. Si inyecta la nanopartícula, ésta le ofrece luminiscencia y usted puede determinar si es un tumor o es inflamación”.
La Dra. Carolyn Runowicz, decana asociada ejecutiva de asuntos académicos y profesora de obstetricia y ginecología de Wertheim College of Medicine de la Universidad Internacional de Florida, está emocionada con las posibilidades de que la nanotecnología pueda romper la barrera hematoencefálica para tratar otros tipos de cáncer, incluyendo su especialidad, cáncer de ovarios.
Ha estado trabajando con Sakhrat Khizroev, físico e ingeniero eléctrico de la Universidad Internacional de Florida (FIU, por sus siglas en inglés), ambos han estado estudiando las nanopartículas magnetoeléctricas. Debido a las propiedades magnéticas, los médicos pueden utilizar un magneto para hacer llegar las partículas cargadas de medicina al área del cerebro u otro órgano en el cuerpo que necesite tratamiento.
En un estudio del 2014, la pareja administró la droga de quimioterapia Taxol en nanopartículas magnetoeléctricas, las guiaron de forma remota por un campo magnético hasta penetrar un tumor en el cerebro de un ratón y destruir el tumor en 24 horas. Las células normales, usualmente daño colateral en la quimioterapia, se mantuvieron intactas.
El próximo paso será realizar la prueba en animales más grandes y luego en humanos, un proceso que puede tomar varios años y que requiere financiamiento para la investigación.
Runowicz vislumbra las posibilidades de utilizar la tecnología para combatir el cáncer ovárico.
“He dedicado 40 años a trabajar con pacientes de cáncer ovárico y es un cáncer frustrante. Usted obtiene buena respuesta inicialmente, pero la enfermedad siempre encuentra pequeños lugares donde esconderse y regresar”, dice. La idea es “colocar estas partículas electromagnéticas y unirlas a cualquier droga quimioterapéutica, llevarlas al santuario a través de esta fuerza magnética y liberarlos en la célula cancerosa”.
También alude al potencial de administrar terapia de shock a través de la barrera hematoencefálica para detener los temblores producidos por el Parkinson.
“La nanotecnología está permitiendo el tratamiento a través de la barrera hematoencefálica, el mecanismo de seguridad para mantener fuera los cuerpos extraños, toxinas, fuera del cerebro. Este equipo ha descifrado como atravesar la barrera hematoencefálica utilizando nanotecnología y por las propiedades magnéticas, pueden usar el magneto para llegar al área del cerebro donde quieren liberar la terapia de shock”, dice Runowicz.
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Esta historia fue publicada originalmente el 20 de mayo de 2016, 5:46 p. m. with the headline "Nanotecnología para combatir el cáncer."