Científicos de la Universidad de Michigan utilizan la nanotecnología para transportar drogas que matan el cáncer dentro de las células de los tumores

Ann Arbor, Michigan — Moléculas fabricadas por el hombre, capaces de transportar drogas directamente a las células cancerígenas, sensores diminutos que miden los niveles de oxígeno en la corriente sanguínea, cirugía molecular para eliminar genes defectuosos, ya no son ciencia ficción. Nuevas tecnologías que hacen posibles estos avances son desarrolladas por científicos del Instituto de Nanotecnología para Medicina y Ciencias Biológicas de la Universidad de Michigan.

“La nanotecnología nos permite fabricar materiales que son miles de veces más pequeños que la célula más pequeña en el cuerpo”, dice James R. Baker Jr, profesor de nanotecnología biológica en la Universidad de Michigan, que además dirige el instituto dedicado a esta especialidad. “Estos materiales son tan pequeños, pueden entrar fácilmente en las células y cambiar la forma en que estas trabajan”.

Un nanómetro equivale a un mil millonésimo de metro, por lo que se necesitarían alrededor de 80 mil nanómetros alineados lado a lado para igualar el diámetro de un cabello humano. “Para comparar el tamaño de una nanopartícula al tamaño de una célula, imagínese un grano de arena en un campo de fútbol”, dice Baker.

Para combatir el cáncer, los científicos tienen puestas sus expectativas en el desarrollo de nuevos tratamientos basados en la nanotecnología, más efectivos y con menos efectos secundarios que las terapias tradicionales. Como ejemplo, Baker señala la reciente creación por su equipo investigador de lo que el llama “El Caballo de Troya de la Nanotecnología”.

El Caballo de Troya de esta nueva tecnología funciona con una nanopartícula fabricada por el hombre, llamada dendrímero diseñada para contrabandear una droga anti cancerígena de mucho poder al interior de las células del tumor, lo que aumenta la actividad de la droga para eliminar el cáncer y reduce sus efectos secundarios tóxicos. Con un diámetro menor a cinco nanómetros, la partícula es lo suficientemente pequeña para introducirse a través de pequeñas aperturas en las membranas de las células.

Los dendrímeros tienen una estructura parecida a la de un árbol, con ramificaciones en las que se pueden añadir medicamentos y moléculas. Los científicos añadieron metotrexato, un medicamento poderoso contra el cáncer a una de las ramas del dendrímero. En otra de las ramas, añadieron su ingrediente secreto, ácido fólico.

El ácido fólico es una vitamina muy importante que se necesita para el buen funcionamiento de todas las células. Sin embargo, especialmente las células cancerígenas, parecen necesitar más cantidad que el promedio. Utilizando como ventaja el apetito de las células cancerígenas por el ácido fólico, los investigadores lograron concentrar más cantidad del medicamento contra el cáncer en las células cancerígenas, mientras reducían los efectos secundarios del medicamento en las células normales.

“Es como un caballo de Troya”, explica Baker. “La célula cancerígena piensa que se le ha traído comida. Una vez adentro, hay veneno en la nanopartícula que mata la célula”.

Cuando el equipo de investigación de Baker suministró la combinación de nanopartículas y metotrexato a ratones con tumores encontraron que era más efectiva que suministrar solamente la droga anticancerígena.

“El crecimiento de tumores en ratones se retrasó en 30 días”, dice Baker. “Esto es tiene importancia si se considera que un mes de un ratón equivale a tres años de una persona”. Aunque está aún en etapa experimental, Baker está convencido del potencial de la nanotecnología para cambiar fundamentalmente la forma en que médicos tratan el cáncer.

“En vez de tratar de matar el cáncer, podríamos tratarlo como una enfermedad crónica, como lo hacemos con la diabetes y contenerla”, explica. “Utilizando una terapia basada en la nanotecnología se podría mantener el cáncer sin crecer y permitiría al paciente vivir una vida normal sin tener que erradicar el cáncer”.

Los investigadores del instituto de Nanotecnología de Michigan también buscan el uso de terapias basadas en la naotecnología que utilicen otros drogas anti cancerígenos.

“Hay muchas drogas que son muy efectivas, pero no pueden ser utilizadas porque son muy tóxicas”, dice Baker. “Si estas drogas pueden ser llevadas con un sistema de nanoparticulas direccionado, podríamos superar el problema de la toxicidad y ofrecer una gama más amplia de agentes terapéuticos para gente que padece de cáncer”.

La investigación fue financiada por el Instituto Nacional del Cáncer. La Universidad de Michigan ha postulado a la inscripción de una patente sobre tecnología direccional de nanopartículas. Avidimer Therapeutics, una compañía farmacéutica de Ann Arbor, mantiene los derechos de licencia de esta tecnología. Baker tiene un interés financiero importante en esa compañía.

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Instituto de Nanotecnología de Michigan para Medicina y Ciencias Biológicas

Iniciativa Nacional de Nanotecnología

Alianza del Instituto Nacional del Cáncer para la Aplicación de Nanotecnología en el Cáncer

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