El implante se ha probado en ratones con tumores cerebrales, y los resultados han sido prometedores.
Científicos han creado un implante biodegradable que facilita la penetración de fármacos quimioterapéuticos a través de la barrera hematoencefálica, permitiendo así un ataque directo a los tumores cerebrales.
¿Cómo funciona este sistema?
El último avance en este campo en rápido crecimiento utiliza ultrasonidos, ondas sonoras de alta frecuencia indetectables para el ser humano, para combatir el cáncer y otras enfermedades.
Barrera hematoencefálica
Los investigadores se enfrentan al desafío de la barrera hematoencefálica, una capa prácticamente impenetrable en los vasos sanguíneos que impide el paso de moléculas dañinas desde la sangre hacia el cerebro. Sin embargo, este revestimiento también puede dificultar el acceso de los quimiofármacos a las células cancerosas.
Ahora bien, los científicos realizaron la implantación de dispositivos de un centímetro cuadrado en el cráneo de ratones, ubicados estratégicamente detrás del tumor. Estos implantes generan ondas ultrasónicas que actúan aflojando la barrera hematoencefálica, facilitando así el acceso de los fármacos al tumor. Es importante destacar que estas ondas sonoras no causan daño al tejido sano circundante.
"Se inyecta el fármaco en el cuerpo y se encienden los ultrasonidos al mismo tiempo. Cada vez que se utilice, se dará exactamente en la zona del tumor", aseguró el autor principal del estudio, el doctor Thanh Nguyen, profesor asociado de ingeniería mecánica en la Universidad de Connecticut.
¿Qué fármaco fue administrado?
En el estudio, se utilizó paclitaxel, un fármaco que suele tener dificultades para atravesar la barrera hematoencefálica. Se observó una reducción en el tamaño de los tumores y los ratones tratados duplicaron su esperanza de vida en comparación con los que no recibieron tratamiento. Es importante destacar que, incluso después de 6 meses, los ratones no mostraron efectos adversos para su salud.
Romper la barrera hematoencefálica
El implante biodegradable está compuesto de glicina, un aminoácido que posee propiedades piezoeléctricas, lo que implica que vibra cuando se somete a corriente eléctrica. Para su fabricación, los investigadores cultivaron cristales de glicina, los fragmentaron y emplearon el método de electrohilado, conocido como electrospinning, que consiste en aplicar un voltaje eléctrico elevado a los nanocristales.
El voltaje es conducido hacia el implante a través de un dispositivo externo. La aplicación de ultrasonido resultante provoca la vibración de las células de la barrera hematoencefálica que están estrechamente unidas, lo que las estira y crea espacio para la formación de poros. "Esto permite la entrada de partículas muy pequeñas, incluidos los quimiofármacos", agregó Nguyen.
El nuevo implante ha tenido mejores resultados
A diferencia de su predecesor, el nuevo implante biodegradable de glicina es altamente flexible, estable y posee una fuerte propiedad piezoeléctrica. Esto lo convierte en un candidato prometedor para ser implantado después de la cirugía de extirpación de un tumor cerebral, permitiendo así el tratamiento continuo de las células cancerosas residuales. El implante se disuelve de manera segura en el organismo con el tiempo, y los médicos pueden controlar su duración en el cuerpo del paciente.
Una nueva ola de usos de los ultrasonidos
El estudio de Nguyen se basa en ensayos clínicos previos, incluyendo uno reciente con un implante no biodegradable para tratar tumores cerebrales. Se ha demostrado que los ultrasonidos pueden concentrar la energía en objetivos precisos del organismo.
Actualmente, los médicos conocen más de 30 formas en las que los ultrasonidos interactúan con los tejidos. Esto incluye desde la destrucción de tejidos anormales hasta la administración más efectiva de fármacos y la estimulación de la respuesta inmunitaria. Hace una década, solo se conocían cinco de estas interacciones, lo que destaca el avance rápido en el campo médico.
Este avance abre nuevas posibilidades en el tratamiento de una amplia gama de trastornos médicos, que incluyen enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y el Parkinson, así como cánceres difíciles de tratar como los de próstata y páncreas. Incluso la adicción podría beneficiarse de estos avances, según lo explicado por Kassell.
Kassell tiene la visión de utilizar los ultrasonidos focalizados como una alternativa o complemento a la cirugía, quimioterapia, inmunoterapia y radioterapia para el tratamiento de tumores cerebrales. Mientras tanto, los implantes han sido fundamentales para demostrar la eficacia de abrir la barrera hematoencefálica, según sus declaraciones.
El equipo de Nguyen tiene previsto llevar a cabo pruebas de seguridad y eficacia de su implante en cerdos. A medida que avance el tiempo, Nguyen tiene como objetivo desarrollar un parche que contenga una serie de implantes para tratar diferentes regiones del cerebro.
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