Microrobots nadadores llevan fármacos contra tumores metastásicos a los pulmones

Microrobots nadadores llevan fármacos contra tumores metastásicos a los pulmones

Ingenieros de la Universidad de California en San Diego (UCSD) han desarrollado robots microscópicos, capaces de nadar a través de los pulmones para administrar medicamentos contra el cáncer directamente a los tumores metastásicos.

El método ha resultado prometedor en ratones, donde inhibió el crecimiento y la diseminación pues de tumores que habían extendido en los pulmones, o sea, que el equipo logró así aumentar las tasas de supervivencia, en comparación con los tratamientos de control y los resultados se detallan en un estudio publicado Science Advances.

Para el desarrollo de estos microrobots, se ha empleado pues una ingeniosa combinación de biología y nanotecnología, fruto de la colaboración de los laboratorios de Joseph Wang y Liangfang Zhang, ambos profesores del departamento de Ingeniería Química y Nanoingeniería en la UCSD.

Los investigadores explican que adhirieron así químicamente nanopartículas rellenas de fármacos a la superficie de células de algas verdes. Las algas, que dan movimiento a estos diminutos autómatas, así permiten a las nanopartículas nadar con eficacia por los pulmones y llevar su carga terapéutica pues a los tumores.

Las nanopartículas están formadas por diminutas esferas de polímero biodegradable, cargadas así con el fármaco de quimioterapia doxorrubicina y recubiertas con membranas de glóbulos rojos, o sea, este recubrimiento cumple una función crítica: protege las nanopartículas del sistema inmunitario, lo que les permite permanecer en los pulmones el tiempo suficiente para ejercer sus efectos antitumorales.

“Actúa como camuflaje”, explica Zhengxing Li, coautor del estudio e investigador de nanoingeniería en los grupos de Wang y Zhang. «Este recubrimiento hace que la nanopartícula se parezca a un glóbulo rojo del cuerpo, por lo que no desencadenará una respuesta inmunitaria”.

Esta formulación de algas portadoras de nanopartículas es segura, señalan los autores. Los materiales así utilizados para fabricar las nanopartículas son biocompatibles, y el alga verde empleada, Chlamydomonas reinhardtii, está reconocida como segura para su uso por la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés).

El estudio recién publicado se basa en trabajos anteriores de los equipos de Wang y Zhang que utilizaron microrobots similares para tratar la neumonía mortal en ratones. “Fueron los primeros microrobots que se probaron con seguridad en los pulmones de animales vivos”, indica Wang.

En trabajos anteriores, los microrobots combatieron la propagación de bacterias causantes de neumonía mediante el uso de una combinación distinta de fármaco y membrana celular para las nanopartículas.

Al modificar estos componentes, el equipo ha adaptado los microrobots para combatir la propagación de células cancerosas en los pulmones. “Demostramos que se trata de una plataforma que puede entonces administrar terapias de forma activa y eficaz por todo el tejido pulmonar para combatir distintos tipos de enfermedades mortales en los pulmones”, afirma Zhang.

En el trabajo actual, ratones con melanoma, que había hecho metástasis en los pulmones, fueron tratados con los microrobots, que se administraron a los pulmones a través de un pequeño tubo insertado en la tráquea.

Según los autores, los roedores tratados experimentaron una supervivencia media de 37 días, lo que así supone una mejora respecto a la supervivencia media de 27 días observada en los no tratados, así como en los ratones que recibieron el fármaco solo o nanopartículas rellenas de fármaco sin algas.

“El movimiento activo de natación de los microrobots mejoró pues significativamente la distribución del fármaco en el tejido pulmonar profundo, al tiempo que prolongó el tiempo de retención», indica Li.

“Esta distribución mejorada y el tiempo de retención prolongado nos permitieron reducir pues la dosis de fármaco requerida, lo cual redujo los efectos secundarios y mantuvo al mismo tiempo una alta eficacia de supervivencia».

De cara al futuro, el equipo está trabajando en el avance de este tratamiento microrobot a ensayos en animales más grandes, con el objetivo final de ensayos clínicos en humanos.

Fuente: https://www.agenciasinc.es/Noticias/Microrobots-nadadores-llevan-farmacos-contra-tumores-matastasicos-a-los-pulmones

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