Los nanobots podrían ser la clave para combatir el cáncer de vejiga

Un nuevo estudio explora el uso de nanobots para distribuir medicamentos que matan tumores de manera más eficiente a los pacientes. Los investigadores emplearon diminutas máquinas autopropulsadas que podrían penetrar más profundamente en los tumores de cáncer de vejiga en comparación con los métodos actuales. Los resultados podrían tener un efecto resonante en el tratamiento en el futuro. Aquí tienes todo lo que necesitas saber.

Cáncer de vejiga

El cáncer de vejiga es una de las principales causas de muerte en todo el mundo. Un estudio reciente de la American Cancer Society proyectó que alrededor de 82 000 personas serán diagnosticadas con cáncer de vejiga solo en 2023. De los diagnosticados, alrededor de 16,5 000 no sobrevivirán a la enfermedad. Por lo tanto, es fácil entender por qué se dedica un considerable esfuerzo a ayudar a reducir el número de personas que se verán afectadas por el cáncer de vejiga en los próximos años.
Las principales causas del cáncer de vejiga son el tabaquismo, la exposición laboral a carcinógenos, factores dietéticos, genes, exposición a gases de escape diésel y radioterapia. Notablemente, alrededor del 75 % de los tumores de cáncer de vejiga confirmados son no invasivos al músculo, lo que significa que el cáncer se encuentra solo en la capa interna de células.

Tratamiento actual

Los métodos actuales para tratar el cáncer de vejiga son eficaces y no peligrosos. Sin embargo, dejan mucho margen de mejora. El procedimiento más común implica administrar fármacos directamente a la vejiga. El problema de tratar la vejiga en comparación con otros órganos es que está diseñada para eliminar toxinas con la orina de forma constante.

Esta orina, combinada con la sedimentación, resulta en una baja eficacia terapéutica. Los fármacos pueden encontrar difícil difundirse completamente en un entorno rico en orina que está constantemente cambiando fluidos para mantenerse limpio. Además, es difícil que el medicamento llegue a todas las esquinas de la vejiga, lo que resulta en que algunas capas celulares no sean tratadas.

Estas células no tratadas pueden convertirse en futuros tumores y llevar al paciente a someterse a múltiples procedimientos y monitoreos para asegurar la efectividad durante los siguientes 5 años después del tratamiento. Afortunadamente, los investigadores han dedicado muchos años a descubrir la mejor manera de administrar estos fármacos vitales, y este último desarrollo muestra un potencial enorme.

Estudio de nanobots

El estudio, “Nanobots impulsados por ureasa para terapia de cáncer de vejiga con radionúclidos” fue publicado en Nature Nanotechnology. En el artículo, los científicos discuten el uso de nanobots de sílice mesoporosa etiquetados con radionúclidos y alimentados por ureasa para mejorar los procedimientos de tratamiento del cáncer de vejiga. Específicamente, los ingenieros querían observar cómo las nanopartículas penetraban las paredes de la vejiga y se dispersaban por los órganos.

Fuente – Bioengineering of Catalonia (IBEC) y CIC biomaGUNE.

Nanomáquinas

Los nanobots utilizados en este experimento tienen forma de esferas porosas. Están hechos de sílice y están diseñados para autopropulsarse cuando se exponen a la proteína ureasa, que se encuentra en la orina. Los investigadores observaron cómo las nanopartículas de sílice (MSNPs) se desplazaban por el órgano, alcanzando los rincones más profundos. Específicamente, los nanobots se mueven usando amoníaco y CO2 creados por la descomposición asimétrica de la ureasa alrededor del dispositivo.

Prueba

La fase de pruebas involucró dos ratones de laboratorio, in vivo y ex vivo. Ambos ratones sufrían tumores de cáncer de vejiga ubicados profundamente dentro de sus órganos. Los investigadores inyectaron nanopartículas directamente en los pacientes para que el equipo pudiera estudiar la maniobrabilidad de las nanopartículas y su acumulación dentro del órgano. Notablemente, los ratones fueron hechos cambiar de posición cada 30 minutos para ayudar a facilitar una dispersión equitativa a través del órgano. Esto es lo que se aprendió.

Pruebas murinas

Se utilizaron pruebas murinas para estudiar el nivel de penetración alcanzado por las nanopartículas. Para lograr esta tarea, el equipo usó nanobots radioiodinados. El equipo se basó en el yodo‑131 de uso común y en la tomografía por emisión de positrones (PET) para ver exactamente qué capas fueron tratadas.

Sistema óptico

Los ingenieros crearon un nuevo sistema de microscopía de fluorescencia desarrollado en el IRB Barcelona. Este nuevo proceso de prueba óptica proporciona un modelo 3D en profundidad que demuestra los niveles de penetración a través del órgano. Específicamente, un sistema que utilizó contraste óptico sin etiquetas basado en microscopía de hoja de luz dispersa dependiente de la polarización de vejigas aclaradas facilitó el proceso. Eliminó la luz que normalmente se refracta por el hígado, lo que hizo mucho más fácil confirmar el movimiento de la nanopartícula.

Resultados

Los resultados de la prueba fueron reveladores. El nuevo proceso pudo lograr una dispersión y penetración mucho mejores en comparación con los métodos tradicionales. Específicamente, una sola dosis de nanorobots impulsados por urea y portadores de radionúclidos redujo con éxito el tamaño de los tumores en los sujetos de prueba en un 90 %. Curiosamente, el equipo descubrió que los nanobots pudieron descomponer la pared de la vejiga y la pared extracelular del tumor al alterar los niveles de pH.

Beneficios

Hay varios beneficios que el nuevo estudio de cáncer de vejiga hace posibles. Por un lado, muestra capacidades mejoradas de difusión y mezcla. Como tal, hace que los tratamientos sean más efectivos. Los nanobots autopropulsados pueden entrar y propagarse por la vejiga usando la orina como catalizador, creando un enfoque más eficiente.

Perforar la pared del tumor

El nuevo proceso envió nanobots que colisionaron con el urotelio. En el pasado, este proceso reducía la efectividad de los procedimientos porque la pared impedía que gran parte del medicamento ingresara. El nuevo estudio encontró que se logró una mayor penetración del tumor ya que los nanobots fueron atraídos y penetraron fácilmente la superficie más esponjosa de la vejiga.

Tratamiento único

Los tratamientos tradicionales para el cáncer de vejiga pueden requerir, en promedio, entre 6 y 14 tratamientos hospitalarios. Muchos tratamientos pueden incluir cirugía invasiva, lo que supone una carga para el paciente. Estas visitas se suman al tiempo total dedicado al tratamiento de esta enfermedad potencialmente mortal. El proceso de tratamiento con nanopartículas promete reducir este tratamiento a una sola visita, liberando tiempo y recursos muy necesarios para los profesionales de la salud y los pacientes.

Costos reducidos

El cáncer de vejiga es una de las enfermedades más caras de tratar en el mundo. En promedio, un paciente puede terminar gastando entre 40 000 y 190 000 dólares en el tratamiento de esta enfermedad. De estos costos, el 60 % se destina a tratamientos recurrentes. Según un estudio realizado por “Economic aspects of bladder cancer: what are the benefits and costs?”, los costos de medicación recurrente pueden llegar a ser de 800 dólares al mes.
El nuevo proceso reduce significativamente los tiempos y costos de hospitalización y tratamiento. Además, los nanobots no requieren tanto monitoreo y seguimiento porque son más efectivos al tratar todas las capas de la vejiga. Eliminar estos focos infectados asegura que no haya complicaciones futuras que se formen debido a que los restos de células cancerosas vuelvan a activarse.

Eficacia

Otra gran razón por la que este nuevo método podría ser el futuro es que mejora considerablemente la eficiencia. Los profesionales de la salud pueden usar dosis más bajas, lo que significa menos efectos secundarios para los pacientes y mayores tasas de curación. El estudio demuestra que el tratamiento administrado mediante nanobots es mucho más efectivo que las estrategias pasivas de administración de fármacos.

Investigadores

Varios equipos de investigación, liderados por el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y CIC Imagine, participaron en este estudio. El investigador principal del proyecto fue Samuel Sánchez, PhD, profesor investigador de ICREA. El co‑líder del artículo es Jordi Llop, PhD, investigador en CIC biomaGUNE. Notablemente, también hubo participación de investigadores de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB).

Dos empresas que podrían beneficiarse de este estudio

Muchos competidores en el sector de la salud podrían implementar los hallazgos de este estudio para proporcionar tratamientos más efectivos y de menor costo a los pacientes. Estas empresas ocupan posiciones privilegiadas en el mercado y con frecuencia han introducido nuevas estrategias y métodos en el pasado. Por lo tanto, podrían integrar fácilmente los nanobots en sus futuras ofertas y cosechar muchos beneficios de esta incorporación.

1. ImmunityBio

(IBRX )

ImmunityBio ingresó al mercado en 2014. Fue fundada por el Dr. Patrick Soon‑Shiong para proporcionar cuidados y tratamientos de vanguardia contra el cáncer y enfermedades infecciosas. La empresa logró crear un nicho en el mercado de biotecnología en fase clínica gracias a sus esfuerzos pioneros, que incluyen convertirse en una de las pocas compañías cotizadas que obtuvieron la aprobación de la FDA para sus nuevos tratamientos contra el cáncer de vejiga.

La oferta más popular de la empresa, ANKTIVA, ahora está cubierta por la mayoría de los proveedores de seguros. Esta aprobación y el apoyo del sector asegurador han catapultado a ImmunityBIO a la cima de la industria en términos de potencial de crecimiento. Notablemente, las acciones de IBRX han experimentado algunas caídas durante el último año, con la empresa reportando una pérdida de 1 millón de dólares el año pasado.

Esta pérdida se considera temporal por muchos operadores y varios analistas predicen que las acciones verán ganancias significativas a medida que la empresa revele nuevos tratamientos y medicamentos para el cáncer de vejiga que ha estado investigando y desarrollando durante los últimos años. Integrar la nanotecnología en sus estrategias podría impulsar los ingresos a nuevos niveles al reducir costos y mejorar la efectividad con dosis más bajas.

2. Amgen Inc

(AMGN )

Amgen es otro proveedor de salud de vanguardia que se centra en tratamientos contra el cáncer. La compañía tiene varios productos que asisten a personas que padecen afecciones cardiovasculares, oncología/hematología, inflamación, trastornos neurológicos, salud ósea y nefrología. Su amplia cobertura ha ayudado a la empresa a asegurar un lugar como uno de los proveedores de tratamientos más activos disponibles.

Amgen es más conocida por su terapia Bispecific T-cell Engager (BiTE), Blincyto. Esta terapia recibió la aprobación de la FDA y actualmente es utilizada por miles de pacientes que tratan leucemia y linfoma. En el futuro, la compañía podría aprovechar el método de entrega mediante nanobots para mejorar sus ofertas y obtener resultados aún mejores.

Notablemente, Amgen continúa ampliando sus ofertas y tecnología. La compañía recientemente abrió una planta de biomanufactura y se ha asociado con el especialista en IA Nvidia para integrar la tecnología en sus procesos. Los sistemas de IA han sido fundamentales para reducir los costos de descubrimiento de fármacos en general y se consideran positivos para los inversores.

Futuro del tratamiento del cáncer de vejiga

El futuro se ve prometedor para quienes padecen cáncer de vejiga. A pesar de que la enfermedad sigue cobrando miles de vidas cada año, los avances en investigación y desarrollo de tratamientos efectivos demuestran un futuro donde las personas infectadas puedan acceder a tratamientos más fácilmente. Además, estos tratamientos serán menos invasivos. Aquí hay algunas otras tendencias futuristas interesantes que podrían afectar los tratamientos del cáncer de vejiga en el futuro.

Órganos impresos en 3D

El sector de la impresión 3D ha logrado algunos avances en el mercado médico durante los últimos 5 años. Hoy en día, existen impresoras 3D capaces de imprimir biomateriales. El objetivo es poder imprimir órganos completos en 3D en poco tiempo. Estos órganos impresos podrían mejorar la vida de millones de personas que actualmente requieren tratamiento.
Además, los órganos impresos en 3D son considerados por la NASA y otras agencias espaciales como un componente crítico para los viajes de larga distancia en el espacio. Estos dispositivos se usarían como opciones de bajo peso para futuros exploradores espaciales que, muy probablemente, estarán en un viaje de ida durante las primeras misiones.

Oncología IA

Otro desarrollo importante en el mercado es la mayor integración de sistemas de IA. Estos sistemas se han utilizado en casi todos los aspectos del sector. Existen sistemas de IA en el mundo que pueden diagnosticar, tratar y prevenir cánceres mejor que las opciones anteriores. Estos procedimientos solo mejorarán a medida que los modelos de IA se perfeccionen en los próximos meses.

Cáncer de vejiga – Nuestros días están contados

Siempre es impresionante ver nanobots utilizados para mejorar la salud. Estos diminutos dispositivos a veces reciben una mala reputación como mini‑robots potencialmente imbatibles, pero la realidad es muy diferente. Estos pequeños dispositivos abren la puerta a un estilo de vida más saludable y rastreable. Por lo tanto, la investigación proporcionada en este estudio podría allanar el camino hacia un futuro con muchas menos fatalidades por cáncer.

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