Un equipo del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) ha ensayado en cultivos celulares un innovador sistema de nanopartículas que integra, por primera vez, un fármaco clásico de quimioterapia (doxorrubicina) con la aplicación combinada de dos fuentes de calor local —radiación en el infrarrojo cercano y campo magnético— para reforzar su efecto, obteniendo resultados muy positivos “in vitro”.
Este enfoque permite dosificar de forma controlada el medicamento y disminuir la toxicidad típica de la quimioterapia con doxorrubicina. El trabajo, destacado en la portada de la revista “Advanced NanoBiomed Research”, plantea una estrategia terapéutica aún incipiente, pero con un alto potencial.
La investigación confirma que las terapias oncológicas que suman dos modalidades de hipertermia (tratamientos basados en calor) con quimioterapia administrada “in situ” hacen posible reducir la cantidad de fármaco necesaria. Los experimentos se han realizado en modelos “in vitro” de células tumorales de cáncer de mama, aunque la aproximación podría adaptarse a otros tumores y escalarse a sistemas más complejos.
El tratamiento se define como trimodal porque integra tres frentes simultáneos contra el cáncer: nanopartículas magnéticas (miles de veces más pequeñas que el grosor de un cabello) cargadas con doxorrubicina (uno de los medicamentos más empleados en quimioterapia); un campo magnético que genera calor (hipertermia magnética) y, por último, radiación en el infrarrojo cercano, que también produce calor (terapia fototérmica).
Además, “las nanopartículas liberan el fármaco justo cuando reciben el calor, lo que se conoce como quimioterapia localizada en condiciones clínicamente seguras”, como explica Ana Espinosa, investigadora del CSIC en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) y líder del estudio.
“Al activar la liberación del fármaco sensible al pH y el calentamiento sinérgico dentro de las células cancerosas, estas nanopartículas logran una potente destrucción de células tumorales a la vez que minimizan la toxicidad sistémica”, aclara Espinosa.
En el proyecto han colaborado el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC), el Instituto IMDEA Nanociencia, el Instituto Curie (Francia) y el Instituto de Cerámica y Vidrio (ICV-CSIC).
Un enfoque menos agresivo y con mayor eficacia “in vitro”
El uso aislado de cada una de las técnicas no permite alcanzar de forma segura la temperatura necesaria para destruir las células tumorales. Sin embargo, al combinar ambos métodos térmicos se llega a ese umbral y, al mismo tiempo, “se puede disminuir la dosis del fármaco, la intensidad del láser y la del campo magnético, por lo que el tratamiento es menos agresivo”, resalta la experta.
Las células cancerosas muestran una especial vulnerabilidad al calor, como indica Ana Espinosa, de modo que este protocolo actúa como “una trampa de calor” destinada a eliminar las células tumorales. “Buscamos producir un efecto terapéutico que nos permita a la vez disminuir las dosis tóxicas para los tejidos sanos”, señala la investigadora.
El trabajo, centrado en poner de manifiesto el potencial del tratamiento trimodal, se ha realizado con nanopartículas magnéticas de óxido de hierro, que se degradan de forma natural, pueden ser procesadas por el organismo y, a las dosis ensayadas, no generan toxicidad. “Hemos conseguido una muerte celular que alcanza hasta un 70% a las 72 horas, lo que supone un incremento significativo de la eficacia respecto a los tratamientos individuales”, detalla Espinosa.