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- El estudio, realizado con ratones como sujetos de prueba, ilustra el poder de pequeñas nanomáquinas alimentadas por urea que se encuentra en la orina.
- Estas nanomáquinas tienen capacidades de orientación precisas cuando atacan tumores con un radioisótopo adherido a su superficie.
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El cáncer de vejiga es uno de los cánceres más comunes en todo el mundo y es el cuarto tumor más común en los hombres. A pesar de la tasa de mortalidad relativamente baja, casi la mitad de los casos de cáncer de vejiga recurren en cinco años, lo que requiere un seguimiento continuo de los pacientes. Las frecuentes visitas al hospital y los repetidos tratamientos asociados a esta enfermedad contribuyen a convertirla en uno de los cánceres más caros de tratar. Los métodos de tratamiento actuales que implican la administración directa de medicamentos en la vejiga tienen tasas de supervivencia respetables pero están plagados de una eficacia terapéutica limitada. Una alternativa prometedora es el uso de nanopartículas destinadas a transportar agentes terapéuticos directamente al sitio del tumor. Estas nanomáquinas innovadoras incluyen nanorobots, partículas diminutas equipadas con capacidades de autopropulsión dentro del cuerpo.
El estudio, realizado por el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y CIC biomaGUNE en colaboración con el Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) y la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), promete grandes oportunidades para revolucionar el tratamiento del cáncer de vejiga . Estos avances tienen como objetivo acortar la duración de la estancia hospitalaria, reduciendo así los costes y mejorando la comodidad del paciente. Este estudio muestra cómo los investigadores redujeron con éxito los tumores de vejiga en ratones en un impresionante 90% utilizando solo una dosis de nanorobots impulsados por urea. Estas diminutas nanomáquinas consisten en perlas de silicato porosas que llevan componentes específicos con diferentes funciones. Los elementos notables incluyen las enzimas ureasa, que reaccionan con la urea en la orina y alimentan las nanopartículas, y el yodo radiactivo, un radioisótopo comúnmente utilizado en el tratamiento de tumores localizados.
La siguiente fase de investigación, ya en marcha, se centrará en el seguimiento de la recurrencia del tumor después del tratamiento. Investigaciones anteriores encontraron que los nanorobots pueden alcanzar todas las paredes de la vejiga debido a sus capacidades de autopropulsión, una ventaja significativa sobre los procedimientos actuales que requieren que los pacientes cambien de posición para garantizar la distribución de los medicamentos. El estudio actual va un paso más allá y muestra no sólo la movilidad de las nanopartículas dentro de la vejiga, sino también su acumulación específica en los tumores. Este éxito fue posible gracias a técnicas avanzadas, incluida la tomografía por emisión de positrones (PET) médica y la microscopía de fluorescencia, que permitieron a los investigadores rastrear los movimientos de los nanorobots en la vejiga.
El avance de los nanorobots controlados por pH para la terapia dirigida
La capacidad de los nanorobots para penetrar tumores ha sido un desafío porque estas partículas carecen de anticuerpos específicos para reconocer el tejido tumoral. Sin embargo, el estudio encontró que los nanorobots aumentan el pH local a través de una reacción química autopropulsada, descomponiendo la matriz extracelular del tumor y facilitando la invasión y acumulación dentro del tumor. Los investigadores concluyeron que los nanorobots chocan contra el urotelio como si fuera una pared, pero gracias a su movilidad penetran en el tumor más esponjoso. Además, la administración local de nanorobots portadores de radioisótopos reduce el riesgo de efectos secundarios y aumenta el efecto terapéutico.
Se han utilizado técnicas innovadoras de microscopía para visualizar nanorobots en tejidos y tumores, abordando un importante desafío científico. Se ha desarrollado un nuevo método basado en luz polarizada para eliminar la dispersión del tejido y las células tumorales y permitir la localización y visualización precisa de nanorobots sin la necesidad de un etiquetado previo mediante técnicas moleculares. “Con una sola dosis, observamos una reducción del 90% en el volumen del tumor, lo que es significativamente más eficiente en comparación con las 6 a 14 visitas hospitalarias que normalmente se requieren para los tratamientos actuales”, explica Samuel Sánchez, líder del estudio y profesor de investigación ICREA en el IBEC. . Referencia: «La terapia con radionucleidos con nanobots impulsados por ureasa acumulada reduce la vejiga». Tamaño del tumor en un modelo de ratón ortotópico», 15 de enero de 2023, Nanotecnología de la naturaleza.
DOI: 10.1038/s41565-023-01577-y
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