O cancro de vexiga ten unha das taxas de incidencia máis altas do mundo e é o cuarto tumor máis frecuente nos homes. A pesar do seu índice de mortalidade relativamente baixa, case a metade destes tumores de vexiga reaparecen nun prazo de cinco anos, o que esixe un seguimento continuo do paciente. As frecuentes visitas ao hospital e a necesidade de repetir os tratamentos contribúen a facer deste tipo de cancro uno dos máis difíciles e caros de curar.
Aínda que os tratamentos actuais, que implican a administración directa de fármacos na vexiga mostran boas taxas de supervivencia, a súa eficacia terapéutica segue sendo baixa. Unha alternativa prometedora é o uso de nanopartículas capaces de administrar axentes terapéuticos directamente ao tumor. En concreto, destacan os nanorobots, nanopartículas dotadas da capacidade de autopropulsarse dentro do organismo.
Agora, un estudo publicado na revista Nature Nanotechnology revela como un equipo de investigación logrou reducir nun 90 % o tamaño de tumores de vexiga en ratos mediante unha única dose de nanorobots impulsados por urea.
Estas diminutas nanomáquinas consisten nunha esfera porosa de sílice. A súa superficie contén diversas compoñentes con funcións específicas. Entre eles atópase o encima ureasa, unha proteína que reacciona coa urea dos ouriños e permite á nanopartícula propulsarse. Outro compoñente crucial é o iodo radioactivo, un radioisótopo utilizado habitualmente para o tratamento localizado de tumores.
Tratamentos innovadores
A investigación, liderada polo Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) e CIC biomaGUNE, en colaboración co Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) e a Universidade Autónoma de Barcelona (UAB), abre o camiño a tratamentos innovadores contra o cancro de vexiga. Estes avances pretenden reducir a duración da hospitalización, o que implica menores custos e maior comodidade para os pacientes.
“Cunha soa dose, observamos unha diminución do 90 % do volume tumoral. Isto é significativamente máis eficaz dado que os pacientes con este tipo de tumor adoitan ter de seis a 14 citas hospitalarias cos tratamentos actuais. Este enfoque de tratamento aumentaría a eficiencia, reduciría a duración da hospitalización e os custos do tratamento”, explica Samuel Sánchez, profesor de investigación ICREA no IBEC e líder do estudo. O seguinte paso, que xa está en marcha, é determinar se estes tumores reaparecen tras o tratamento.
En investigacións anteriores, os científicos confirmaron que a capacidade de autopropulsión dos nanorrobots lles permitía alcanzar todas as paredes da vexiga. Esta característica é vantaxosa en comparación co procedemento actual, no que, tras administrar o tratamento directamente na vexiga, o paciente debe cambiar de posición cada media hora para asegurarse de que o fármaco chega a todas as paredes.
Este novo estudo vai máis aló ao demostrar non só a mobilidade das nanopartículas na vexiga, senón tamén a súa acumulación específica no tumor. Este logro foi posible grazas a diversas técnicas, entre elas a tomografía por emisión de positróns (PET) médica dos ratos, así como imaxes de microscopía dos tecidos extraídos tras finalizar o estudo. Estas últimas capturáronse mediante un sistema de microscopía de fluorescencia desenvolvido especificamente para este proxecto no IRB Barcelona.
Este método escanea as diferentes capas da vexiga e proporciona unha reconstrución en 3D, que permite a observación de todo o órgano. “O innovador sistema óptico que desenvolvemos permitiunos eliminar a luz reflectida polo propio tumor, o que fixo posible identificar e localizar nanopartículas en todo o órgano sen etiquetaxe previa, cunha resolución sen precedentes. Observamos que os nanorobots non só chegaban ao tumor, senón que entraban nel, potenciando así a acción do radiofármaco“, explica Julien Colombelli, líder da plataforma de Microscopía Dixital Avanzada do IRB Barcelona.
Descifrar por que os nanorobots poden entrar no tumor expuña un reto. Estas nanopartículas carecen de anticorpos específicos para recoñecer o tumor, e o tecido tumoral adoita ser máis ríxido que o san. “Con todo, observamos que estas nanomáquinas poden romper a matriz extracelular do tumor e aumentar localmente o pH mediante unha reacción química autopropulsada. Este fenómeno favoreceu unha maior penetración tumoral e foi beneficioso para conseguir unha acumulación preferente no tumor”, explica Meritxell Serra Casablancas, coprimeira autora do estudo e investigadora do IBEC.
Así, os científicos concluíron que os nanorobots chocan co urotelio coma se fose unha parede, pero logran penetrar no tumor —que é máis esponxoso— e acumúlanse no seu interior. Un factor clave é a mobilidade das nanomáquimass, que aumenta a probabilidade de alcanzar o tumor.
Ademais, segundo Jordi Llop, investigador do CIC biomaGUNE e colíder do estudo, “a administración localizada dos nanorobots portadores do radioisótopo reduce a probabilidade de xerar efectos adversos, e a elevada acumulación no tecido tumoral favorece o efecto radioterapéutico”. Engade Cristina Simó, coprimera autora do estudo que “os resultados deste estudo abren a porta ao uso doutros radioisótopos con maior capacidade de inducir efectos terapéuticos pero cuxo uso está restrinxido cando se administran de forma sistémica”.
Anos de traballo, unha patente e unha ‘spin-off’
A tecnoloxía subxacente a estes nanorobots, que Samuel Sánchez e o seu equipo levan desenvolvendo máis de sete anos, foi recentemente patentada e serve de base para a creación de Nanobots Therapeutics, unha spin-off do IBEC e ICREA constituída en xaneiro de 2023.
A empresa, fundada por Sánchez, actúa como ponte entre a investigación e a aplicación clínica: “Conseguir un financiamento sólido para a spin-off é crucial para seguir avanzando nesta tecnoloxía e, se todo vai ben, levala ao mercado e á sociedade”. En xuño, apenas cinco meses despois da creación de Nanobots Tx, pechamos con éxito a primeira rolda de financiamento, e estamos entusiasmados co futuro”, destaca Sánchez.
