Hito científico español: hidrogeles de colágeno de atún para liberar fármacos contra el cáncer de mama

A veces la ciencia encuentra soluciones en lugares inesperados y, en este caso, en algo tan cotidiano como la piel de un atún. De ese subproducto de la industria pesquera, investigadores han obtenido un material que podría convertirse en un aliado en la lucha contra el cáncer de mama: hidrogeles naturales capaces de transportar fármacos y liberarlos exactamente donde hacen falta.

Para entender qué es un hidrogel, puede imaginarse una esponja microscópica hecha de agua y proteínas. Esa “esponja” tiene una red interna capaz de retener sustancias en su interior y soltarlas poco a poco. En medicina, este comportamiento funciona como una pequeña cápsula inteligente: guarda el medicamento y lo libera de forma controlada en el lugar deseado.

De la piel del atún al laboratorio

El material desarrollado por el equipo investigador se obtiene del colágeno presente en la piel del atún. El colágeno tipo I es, de hecho, la proteína estructural más abundante del cuerpo humano, una especie de andamiaje biológico que da forma y resistencia a tejidos como la piel o los huesos. Por eso, los hidrogeles elaborados con esta proteína resultan biocompatibles y biodegradables, dos características clave para su uso médico.

Además, su estructura les permite ser inyectados. Es decir, pueden introducirse en el organismo en forma líquida y, una vez en su destino, recuperar su consistencia de gel. El proceso se asemeja a verter una gelatina líquida que después vuelve a solidificarse, creando un pequeño depósito desde el que el medicamento se libera gradualmente.

En el estudio, fruto de la colaboración entre la Universidad Politécnica de Madrid, la Universidad de Castilla-La Mancha, la Universidad de Vigo, el Instituto de Investigaciones Marinas del CSIC, el Instituto de Investigación Sanitaria San Carlos, la Fundación Jiménez Díaz y el sincrotrón ALBA, un grupo de expertos en biomateriales, química, física, biología celular y oncología experimental analizaron cómo formar este hidrogel, cómo se incorporarlo a los fármacos y de qué manera se liberan.

Los científicos trabajaron con dos compuestos dirigidos al tratamiento del cáncer de mama: el inhibidor BET JQ1 y el PROTAC MZ1. Para comprobar si el sistema funcionaba, simularon en laboratorio la inyección del hidrogel mediante técnicas de reología, que permiten estudiar cómo fluyen los materiales. El resultado mostró que el gel puede fluir durante la inyección y estabilizarse después en el cuerpo.

También se realizaron estudios in vitro con tres líneas celulares de cáncer de mama. Los resultados indicaron que los fármacos encapsulados en el hidrogel se mantenían activos: redujeron la viabilidad y la migración de las células tumorales y promovieron la apoptosis, es decir, la muerte programada de las células cancerosas. Su efecto fue similar al de los compuestos administrados de forma libre.

Sin embargo, el sistema presenta una ventaja importante. Al actuar como un “vehículo” que transporta el medicamento hasta el lugar exacto donde se necesita, el hidrogel podría ayudar a evitar algunos problemas habituales de ciertos fármacos, como su baja solubilidad o su posible toxicidad cuando circulan por todo el organismo.

Terapias más localizadas contra el cáncer

Más allá del laboratorio, el estudio sienta las bases para avanzar hacia terapias más precisas y localizadas contra el cáncer. En otras palabras, se busca transformar el tratamiento en algo más parecido a un envío con dirección exacta que a una distribución generalizada por todo el cuerpo. El objetivo final es reducir efectos secundarios y mejorar la calidad de vida de los pacientes.

El trabajo también tiene un componente de sostenibilidad. El colágeno utilizado procede de subproductos de la industria pesquera que normalmente quedarían infrautilizados. Convertir ese material en biomaterial médico encaja con las estrategias de economía circular aplicadas a la biomedicina.

Según explica Carolina Hermida, investigadora de la UPM, este trabajo “sienta las bases para estudios posteriores en modelos 3D y pruebas en animales para analizar su seguridad, degradación, retención y distribución”. Solo así se podrá determinar hasta qué punto este hidrogel puede convertirse en una herramienta real para la medicina de precisión y los tratamientos localizados.