Un ejército de 'nanorobots' para localizar y destruir tumores desde dentro

Hace unos días nos hacíamos eco en Teknautas del logro alcanzado por ingenieros de la Universidad de Harvard que han construido un enjambre de más de un millar de minirobots capaces de comunicarse entre sí y trabajar coordinadamente, como si fuesen abejas.

La capacidad de estos y otros ingenieros de todo el mundo de trabajar con tecnología a cada vez más pequeña escala está encontrando aplicaciones en multitud de campos. Uno de ellos es la medicina, donde podrían servir en un futuro próximo para la aplicación de tratamientos más eficaces, entre otras cosas.

En una idea que parece salida directamente de la novela Un viajealucinante de Isaac Asimov, científicos del Davis Cancer Centre de la Universidad de California han dado un importante paso adelante para crear un diminuto ejército de nanorobots que podría desplazarse por el interior del cuerpo a la caza de tumores malignos para destruirlos.

Concretamente, han desarrollado una nanopartícula llamada nanoporfirina (nanoporphyn), una estructura diminuta capaz de reconocer células tumorales y de inyectarles directamente los medicamentos para destruirlas.

Doble función en una sola nanopartícula: diagnóstico y tratamiento

La diferencia respecto a otras nanopartículas es su versatilidad. Hasta ahora, este tipo de componentes utilizados en medicina tenía unas propiedades distintas. Las nanopartículas inorgánicas normalmente tienen cualidades únicas que las hacen muy útiles para determinadas aplicaciones, como las pruebas con fluorescencia o las imágenes por resonancia magnéticas. Las orgánicas se emplean para la aplicación de medicamentos, debido a su biocompatibilidad y su capacidad de ser químicamente modificadas.

La nanoporfirina desarrollada ahora por los científicos podría asumir ambas características, lo que le permitiría actuar tanto en el diagnóstico como en el tratamiento de los tumores.

Esta nueva molécula mide entre 20 y 30 nanómetros (un nanómetro equivale a la mil millonésima parte de un metro). Se trata de un grupo de moléculas (o micela) colocadas de forma que su extremo hidrofílico (que es atraído por el agua) apunta hacia dentro y el hidrofóbico (que es repelido por el agua) apunta hacia fuera.

Cada una de ellas contiene porfirinas, unos compuestos orgánicos presentes en el cuerpo de forma natural, por ejemplo en la hemoglobina, dentro del componente que da a la sangre su color rojo. En su versión nanométrica, las nanoporfirinas tienen la ventaja de que pueden entrar en las células tumorales, donde actúan en su doble función.

Por un lado, una vez que encuentran el tumor y penetran en él, lo hacen más visible en pruebas como las resonancias magnéticas o las PET (tomografía por emisión de positrones). Esto puede ayudar a detectar antes y mejor tumores más pequeños, aumentando las opciones de tratamiento.

Por otro lado, las nanoporfirinas se pueden cargar con medicamentos que maten el tejido tumoral. En cierta forma, sería como aplicar la quimioterapia directamente dentro de las células enfermas, evitando así el daño que este tratamiento suele causar sobre el resto de las células sanas.

Un ejército organizado para atacar al 'enemigo'

Los científicos explican que el funcionamiento de estas nanopartículas sería similar al de nanorobots: equipadas con un módulo de reconocimiento de células tumorales, las partículas cargadas de medicamentopodrían atacar esos tejidos como si fuesen un ejército, matando solo a las enfermas sin dañar las de su alrededor. También pueden actuar introduciéndose en esas células y activando una señal reconocible por los médicos para indicar la posición y tamaño del tumor con más detalle.

El mayor desafío ha sido integrar en la misma partícula las funciones de potenciación de la fototerapia para el diagnóstico con las de carga y distribución de medicamentos. Hasta ahora, esto obstaculizaba el desarrollo de nanopartículas orgánicas todo en uno que ayudasen tanto en el diagnóstico como en el tratamiento.

Este trabajo supone un paso más en la lucha contra el cáncer, pero sus aplicaciones hacia el futuro pueden ser aún mayores. Cambiando ligeramente la fórmula podrían utilizarse en el tratamiento de otras enfermedades, así como la cura más rápida de lesiones o una recuperación más rápida tras una intervención quirúrgica.