Nanorobots armados para destruir células tumorales

El uso de nanorobots en medicina es cada vez más frecuente, sobre todo en investigaciones oncológicas. El último de estos avances ha sido realizado por un equipo de científicos del Instituto Karolinska que ya había desarrollado estructuras que pueden organizar los llamados receptores de muerte en la superficie de las células, lo que provoca la muerte celular. Las estructuras exhibían seis péptidos (cadenas de aminoácidos) ensamblados en un patrón hexagonal.

“Este nanopatrón hexagonal de péptidos se convierte en un arma letal - explica Björn Högberg del Departamento de Bioquímica y Biofísica Médica del Instituto Karolinska y líder del estudio -. Si se administrara como medicamento, comenzaría a matar células del cuerpo indiscriminadamente, lo que no sería bueno. Para solucionar este problema, hemos escondido el arma dentro de una nanoestructura construida a partir de ADN”.

Los resultados de esta solución se describen en un estudio publicado en Nature. El arte de construir estructuras a nanoescala utilizando ADN como material de construcción se llama origami de ADN y es algo en lo que el equipo de investigación de Björn Högberg lleva muchos años trabajando. Ahora han utilizado la técnica para crear un “interruptor de apagado” que se activa en las condiciones adecuadas.

“Hemos logrado ocultar el arma de tal manera que solo pueda quedar expuesta en el entorno que se encuentra dentro y alrededor de un tumor sólido – añade Högberg -. Esto significa que hemos creado un tipo de nanorobot que puede atacar y matar específicamente las células cancerosas”.

La clave es el pH bajo, o microambiente ácido, que normalmente rodea a las células cancerosas y que activa el arma del nanorobot. En análisis de células en tubos de ensayo, los investigadores pudieron demostrar que el arma peptídica está oculta dentro de la nanoestructura a un pH normal de 7,4, pero que tiene un efecto drástico de destrucción celular cuando el pH cae a 6,5.

Luego probaron inyectando el nanorobot en ratones con tumores de cáncer de mama. Esto resultó en una reducción del 70% en el crecimiento del tumor en comparación con los ratones a los que se les administró una versión inactiva del nanorobot.

“Ahora necesitamos investigar si esto funciona en modelos de cáncer más avanzados que se parezcan más a la enfermedad humana real - añade Yang Wang, coautor del estudio -. También necesitamos descubrir qué efectos secundarios tiene el método antes de poder probarlo en humanos”.

El equipo de Högberg también planean investigar si es posible hacer que el nanorobot sea más específico colocando proteínas o péptidos en su superficie que se unan específicamente a ciertos tipos de cáncer.