Nanopartículas, imanes y rayos X: este es el proyecto tecnológico español para acabar con el cáncer

La investigación en tecnología se acerca cada día más al hito de combatir el cáncer sin provocar efectos tóxicos. Para ello avanza en precisión y rapidez en muchos tratamientos existentes o en otros que se usaban como complementarios de la radioterapia o la quimioterapia y que pueden avanzar, quizás, sustituirlas. Es el caso de la hipertermia.

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Esta técnica, que consiste en atacar las células cancerígenas aumentando su temperatura, se está volviendo más precisa gracias a los nanomateriales. Ahora una investigación de científicos españoles busca combinar la terapia de rayos X con la de las nanopartículas ya existente para medir mejor la temperatura de los tumores y atacarlos de la forma más efectiva, precisa y rápida posible. Se aceleraría, por tanto, su curación y reduciendo la agresividad de los tratamientos.

“La hipertermia usa el calor, pero este puede venir de diferentes fuentes. Una es el láser, otra son los campos magnéticos”, explica Ana Espinosa, investigadora del grupo de Materiales para Medicina y Biotecnología (MAMBIO) del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC). Ella es una de las participantes en este estudio que, junto a la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y el centro IMDEA Nanociencia, ha publicado recientemente un artículo con sus avances en la prestigiosa revista Advanced Healthcare Materials.

Normalmente, la hipertermia es una terapia que ayuda o complementa a la radioterapia y la quimioterapia, u otros como la cirugía o la inmunología. La acción de la hipertermia, cuando es posible o aconsejable, sirve para reducir en lo posible el tumor a intervenir, previa a la terapia convencional o más común, de manera que la aplicación de este no necesite ser tan agresiva.

“Es como que allana el terreno”, explica la investigadora. Y añade: “Puede ayudar a que un determinado fármaco penetre mejor en las células cancerosas o cambiar el entorno del turno, digamos que lo hace más sensible al tratamiento. Pero, de momento, hoy por hoy no existe un tratamiento como directamente terapia individual con hipertermia”.

En acercarse a ello es donde entra la nanomedicina. El uso de nanomateriales en estos casos existe desde los 90. Utilizando materiales magnéticos o metálicos, como pueden ser el hierro o el oro, que se introducen en el tumor del paciente por diferentes técnicas, y aplicándoles un campo magnéticas, estas nanopartículas crean un calor más local y efectivo, localizado de formas más preciso en las células del cáncer.

“Así se consigue que ese efecto terapéutico sea a nivel celular”, aclara Espinosa. Y aclara: “Puedes, por decirlo así, calentar directamente dentro de la célula en la que necesitas intervenir, y eso permite preservar los tejidos sanos y bajar la intensidad de los tratamientos”.

La ventaja de estos nanomateriales es que “entran de manera silente en la célula y se quedan ahí, no son tóxicos. El estímulo que provoca su acción es externo y solo produce calor. Es menos invasivo y no tiene efectos nocivos en el paciente como los que normalmente asociamos a la radioterapia o la quimioterapia”, continúa.

Los investigadores del que equipo de Espinosa utilizan "estos nanomateriales de hipertermia, que solo necesitan que se les aplique un campo magnético alterno". Además, aclara la científica, se utilizan "imanes, aunque no siempre, para dirigir determinadas nanopartículas hacia una zona del tumor si es necesario".

Oro y hierro contra el cáncer

En la investigación han probado "combinando los elementos de la tabla periódica" que tienen las propiedades que les "interesan". Algo que conlleva un proceso, pues pueden existir materiales ventajosos para aumentar su temperatura con campos magnéticos, pero que no sean idóneos para la medicina.

La investigadora comenta que, en este caso, hablan de "materiales híbridos que tienen una partícula de óxido de hierro y otra de oro". Este último elemento, en concreto, es "un material estable y nada tóxico, lo cual lo hace bueno para aplicaciones en el medio fisiológico".

El avance logrado ahora por el equipo conjunto de UCM, ICMM e IMDEA combina los nanomateriales con los rayos X. Así, han conseguido medir con mayor precisión la temperatura previa de las zonas del cuerpo donde quieren intervenir. Y ahorrar tanto tiempo como energía, ya que se podrá aumentar la temperatura de forma más localizada aún.

“La hipertermia utilizando campos magnéticos y nanopartículas se utiliza desde hace tiempo, desde los 90. Pero digamos que la pregunta era, ¿cómo es ese calor que estamos generando? Ahora estamos desarrollando una forma de medir la temperatura local solo en el espacio de las nanopartículas”, desarrolla la científica al cargo.

El tratamiento menos invasivo

Antes se tomaba la temperatura media de todo el tejido, de la zona del cuerpo donde se intervenía. Ahora ya han llegado a la nanotermometría, a medir esa temperatura a una escala verdaderamente nanoscópica. El campo magnético o los rayos X pueden ser aplicados a una escala aún más reducida y precisa. “Actúas en el mismo seno del tumor. De esta manera no hay que calentar regiones más extensas del organismo”, dice Espinosa.

Cuando se le pregunta a Espinosa si esto abre la puerta a que la hipertermia pueda ser una terapia individual, que ataque el cáncer completamente sin necesidad de radio o quimio, responde que muchos estudios van en esa dirección. Intuitivamente, explica, se percibe como el tratamiento menos invasivo posible.

“Aun así, la combinación de diferentes estrategias terapéuticas puede seguir siendo muy beneficiosa y se mantendrá de alguna manera, aunque una sola terapia avance mucho”, opina. El motivo, dice, está en que lo que se busca es "bajar la intensidad de cada tiempo de tratamiento posible para que todos juntos sean lo menos tóxicos posible". Y, de paso, añade, que se "mejore la calidad de vida del paciente durante su tratamiento".

“Si resulta que combinando esta hipertemia con nanomateriales, mucho más precisa, con unas pocas sesiones de radio, el tratamiento concreto dura menos tiempo, igual es más ventajoso hacer eso. Hipotéticamente, siempre puede ser combinando con rayos X o con cualquier otra terapia de las ya existentes”, explica. Y concluye: “Lo que produce la nanomedicina es algo más sofisticado, más específico, más personalizado, que se adapta según el caso”.