Os nanorobots son nanomáquinas capaces de viaxar por si mesmas e de transportar fármacos de forma dirixida ás células cancerosas, acumulándose en lugares específicos e reducindo así os efectos secundarios de tratamentos con máis danos colaterais como as quimioterapias. Unha das liñas de estudo do Centro de Investigacións Biomédicas (Cinbio) da Universidade de Vigo (UVigo) aborda, precisamente, os alicerces do que será unha das claves do tratamento do futuro desta enfermidade que mata a case 10.000 persoas ao ano en Galicia.
O grupo de Materiais Magnéticos forma parte do departamento de Física Aplicada da UVigo, e a súa área de investigación principal son os nanocristais dos materiais magnéticos, así como a súa síntese e caracterización estrutural e magnética. É un equipo multidisciplinario que traballa en diferentes laboratorios onde realizan investigacións de interese para diversas áreas, entre as que se atopa esta incipiente tecnoloxía. Con todo, a actuación magnética asociada segue sendo un desafío debido á falta de información mecánica nos medios de interese, tendo en conta fins biomédicos. De feito, a investigadora principal, Verónica Salgueiriño é cauta no emprego do termo nanorobot: “Para que se lle poña esa etiqueta de robots, teñen que ter a capacidade da autopropulsarse. Polo de agora, precisamos estímulos externos. Nós empregamos un campo magnético que vai cambiando coa distancia. Entón, conseguimos unha forza que fai que o sistema se despraze”.
Co gallo da publicación na revista Science dun relevante artigo de investigación sobre esta nanotecnoloxía, dende o Cinbio lembran que o seu grupo de Materiais Magnéticos leva a cabo estudos moi similares “con outro grao de sofisticación”, como o publicado recentemente no Journal of Colloid and Interface Science: Nanocompostos encadeados propulsados magnéticamente para a exploración de medios biolóxicamente relevantes.
“Hai toda unha nova liña de traballo no mundo enteiro que está a ser explosiva”
VERÓNICA SALGUEIRIÑO, investigadora do Cinbio
“Temos unha liña de traballo para empregar este tipo de nanoestruturas en medios biolóxicos. Como a técnica de hipertermia que se utiliza en complemento coa quimioterapia”, expón Salgueiriño. Nesta terapia aplícase calor sobre o tecido do corpo para axudar a danar e destruír as células cancerosas, con pouco ou ningún dano ao tecido san. Pero como explica a investigadora da UVigo, “aínda hai poucos lugares no mundo que empreguen este tipo de tratamento“. O motivo é que polo de agora, “podes inxectalas, achegalas ao tumor, pero logo non sabes o que pasa con elas”, explica Salgueiriño. “Aínda non se ten ben controlada a súa toxicidade, a súa biocompatibilidade, os efectos colaterais a longo prazo… Por iso en España aínda non se emprega”, argumenta a investigadora principal do grupo de Materiais Magnéticos.
Con todo, estas nanoestruturas magnéticas teñen moito potencial en diversos campos de investigación. “Hai toda unha nova liña de traballo no mundo enteiro que está a ser explosiva. Poden conseguir liberar fármacos, calor, cambiar as propiedades do medio para mellorar as efectividades dos fármacos…”, sostén a profesora da Universidade de Vigo. Dende o Cinbio estudan mecanismos para tratar que estas nanoestruturas teñan a capacidade de autopropulsarse: “Temos un traballo con investigadores de Dinamarca no que ancoramos encimas a estas nanoestruturas. Estas proteínas son quen de degradar compostos biolóxicos. Por exemplo, empregamos tripsina que consegue romper péptidos e xerar un gradiente de concentración que fai que o sistema poida propulsarse por si mesmo”.
Tamén fixeron o mesmo con colaxenasa: unha encima que é quen de romper o coláxeno. “Como temos coláxeno nas células e nos tecidos, digamos que a nanoestrutura se autopropulsa porque ten a gasolina dispoñible no medio no que ti queres que se mova”, afonda Salgueiriño. A característica magnética, prosegue, ofrece moitas posibilidades: emitir calor, a manipulación a distancia e a resonancia magnética: “Isto quere dicir que tes acceso á mellora das imaxes que queiras ver”. Nese sentido, eles traballan na súa funcionalización. É dicir, adhírenlle moléculas químicas ás nanoestruturas para que sexan máis biocompatibles e para facilitar as actividades que teñan que exercer.
O grupo de investigación de Materiais Magnéticos
Os intereses destes científicos e científicas do Cinbio atópanse na intersección da ciencia dos materiais, a física e química do estado sólido e a química coloidal. Confórmanse como un grupo interdisciplinario “altamente colaborativo” e centrado no uso de métodos de química húmida para facer crecer nanopartículas cristalinas, determinar a súa composición e estrutura cristalina, e caracterizar as súas propiedades magnéticas e eléctricas.
Cos mesmos métodos, tamén cultivan “heteroestruturas a nanoescala estrutural e quimicamente complexas, cun interese particular nas interfaces entre óxidos de metais de transición”. Fano para poder estudar as relacións entre a química, a estrutura cristalina e as propiedades das nanopartículas. Todo isto en colaboración con investigadores en física teórica e experimental da materia condensada en diferentes laboratorios arredor do mundo.
“As nanopartículas magnéticas e as nanoestructuras son de interese fundamental e tecnolóxico. Exhiben propiedades magnéticas interesantes intrinsecamente asociadas coa súa baixa dimensionalidade e representan os compoñentes críticos en posibles aplicacións de dispositivos a nanoescala”, sosteñen como o motor do seu traballo.
Eses traballos son unha bendición; sexa patente o noso agradecemento desexandolles moita saúde e sorte.