Investigadores de la Universidad de Edimburgo (Reino Unido) y cirujanos del Sexto Hospital Popular de Shanghai (China) han creado nanorobots magnéticos, 20 veces más pequeños que un glóbulo rojo, que podrían usarse para tratar las temidas consecuencias de los aneurismas. Estas dilataciones de los vasos sanguíneos de una arteria del cerebro pueden romperse y provocar hemorragias graves, a menudo mortales, así como toda una serie de daños cerebrales.
Este avance permitiría tratar con precisión y con un riesgo relativamente bajo estas enfermedades responsables de unas 500.000 muertes al año en todo el mundo, según el equipo internacional que realizó el estudio, publicado en la revista Nanotechnology. Pequeño.
Los investigadores diseñaron estos pequeños robots para que transporten trombina, una proteína que existe naturalmente en la sangre y participa en la coagulación, en el interior y en el exterior, están envueltos en una capa protectora orgánica, que está diseñada para derretirse. El corazón de la máquina son las nanopartículas de óxido de hierro que le confieren su carácter magnético.
En modelos animales de laboratorio, los investigadores inyectaron un ejército de cientos de miles de millones de estos pequeños robots en una arteria y, utilizando fuentes magnéticas externas e imágenes médicas, los guiaron de forma remota hasta el aneurisma. Una vez allí, los agrupaban dentro de los daños, formando una especie de nido, y los calentaban hasta alcanzar su punto de fusión. A medida que su recubrimiento se derritió, los nanorobots liberaron trombina que bloqueó el aneurisma, previniendo o deteniendo la hemorragia cerebral.
El equipo ha probado con éxito estos dispositivos en un pequeño número de conejos. La temperatura de fusión del recubrimiento se puede ajustar -variando la proporción de la mezcla de ácido oleico y 1-hexadecano que componen el protector- para adaptarlo a las necesidades prácticas de los experimentos con animales. En el caso de estas pruebas con conejos, la temperatura fue de 42,5 °C, según los investigadores. Desde la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Edimburgo, Qi Zhou, codirector del estudio, considera que se trata de “un paso importante para acercar estas tecnologías al tratamiento de estas afecciones médicas en la práctica clínica”. Este equipo también ha desarrollado nanorobots para eliminar coágulos de sangre que podrían usarse para tratar accidentes cerebrovasculares.
El tratamiento actual de los aneurismas es bastante complejo. Normalmente, los cirujanos introducen un pequeño tubo de microcatéter con el que deben navegar por la compleja red de pequeños vasos sanguíneos del cerebro hasta llegar al aneurisma, una tarea minuciosa que puede llevar horas de cirugía. En estos catéteres insertan espirales de metal para detener el flujo sanguíneo desde el aneurisma, o un tubo con forma de malla llamado stent para desviar el flujo sanguíneo de la arteria.
Los investigadores presentan su nueva técnica como una alternativa al riesgo de que el cuerpo rechace estos materiales implantados y a la dependencia de fármacos anticoagulantes -que pueden provocar sangrados y problemas estomacales-, además de evitar las largas horas de una operación quirúrgica que implica mucho tiempo. de artesanal. También afirman que podrían tratar aneurismas cerebrales más grandes que son difíciles de detener de forma rápida y segura.
Para Zhou, “los nanorobots están destinados a abrir nuevas fronteras en la medicina: podrían permitirnos realizar reparaciones quirúrgicas con menos riesgos que los tratamientos convencionales y dirigir medicamentos con precisión milimétrica a partes del cuerpo de difícil acceso”. La nanotecnología lleva casi treinta años aspirando a este futuro en el que pequeños robots podrían ser controlados remotamente para realizar tareas complejas dentro del cuerpo humano, pero ese futuro todavía parece lejano.
Poniendo la nanomedicina en práctica
“Uno de los principales obstáculos para lograr aplicaciones prácticas en nanomedicina es que la mayoría de los avances se han llevado a cabo en laboratorios de química o de materiales, con diseños destinados a verificar teorías o procesos fundamentales. En cambio, nuestro estudio está impulsado por una necesidad clínica muy específica y está diseñado conjuntamente con cirujanos para hacer que los nanorobots funcionen en entornos clínicos”, afirma Zhou.
Para Samuel Sánchez, subdirector del Instituto de Bioingeniería de Cataluña, «lo bueno de este estudio es que han llegado a una aplicación, lo han conseguido demostrar en conejos». Sánchez, un investigador ajeno a este avance, logró curar hace unos meses casos de cáncer de vejiga en ratones utilizando nanorobots, que utilizaban la urea de la orina para moverse.
“Lo que he visto desde que monté el escindir (una empresa llamada Nanobots Therapeutics) hace un año y medio es que cuando vas a las agencias reguladoras puedes hacerlo muy interesante desde el punto de vista académico, pero tiene que ser al revés: lo más simple posible y mejorar. lo que ya existe: en este caso es un núcleo de hierro, un recubrimiento”, afirma Sánchez, quien recuerda que sólo hay 16 nanopartículas que son aceptadas por agencias reguladoras, como la europea EMA o la estadounidense FDA.
El próximo paso de los autores del reciente avance en conejos será probar esta tecnología en animales más grandes -como cerdos u ovejas- y mejorarla para que los nanorobots se muevan con fuerza y alcancen aneurismas más profundos. “El momento en que nuestra tecnología estará lista para la cirugía en humanos es un poco incierto. Aún queda trabajo por hacer, pero creemos que podrá revolucionar el tratamiento de los aneurismas cerebrales, probablemente en una o dos décadas”, concluye Zhou.