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 máquinas auto-propulsadas diminutas que podían 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 futuro. Aquí está todo lo que necesita saber.

El cáncer de vejiga

El cáncer de vejiga es una de las principales causas de muerte en todo el mundo. Un estudio reciente de la Sociedad Americana del Cáncer proyectó que alrededor de 82.000 personas serán diagnosticadas con cáncer de vejiga solo en 2023. De los diagnosticados, alrededor de 16.500 no sobrevivirán a la enfermedad. Como tal, es fácil ver por qué se está haciendo un esfuerzo considerable para ayudar a reducir el número de personas que serán 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 los gases del escape de diesel y radioterapia. Notablemente, alrededor del 75% de los tumores de cáncer de vejiga confirmados son no invasivos en el músculo, lo que significa que el cáncer se encuentra solo en la capa interna de células.

Tratamiento actual

Los métodos actuales de tratamiento del cáncer de vejiga son efectivos y no peligrosos. Sin embargo, dejan mucho espacio para la mejora. El procedimiento más común implica la administración de medicamentos directamente en la vejiga. El problema con el tratamiento de la vejiga en comparación con otros órganos es que está diseñado para eliminar toxinas con la orina constantemente.

Esta orina, junto con la sedimentación, da como resultado una baja eficacia terapéutica. Los medicamentos pueden tener dificultades para difundirse completamente en un entorno rico en orina que está constantemente intercambiando fluidos para mantenerse limpio. Además, es difícil que el medicamento llegue a todos los rincones de la vejiga, lo que resulta en que algunas capas de células no sean tratadas.

Estas células no tratadas pueden convertirse en tumores futuros y llevar a que el paciente tenga que someterse a múltiples procedimientos y monitoreo para garantizar la eficacia durante los 5 años siguientes al tratamiento. Afortunadamente, los investigadores han dedicado muchos años a encontrar la mejor manera de entregar estos medicamentos que dan vida, y este último desarrollo muestra un gran potencial.

Estudio de nanobots

El estudio , “Urease-powered nanobots for radionuclide bladder cancer therapy,” se publicó en Nature Nanotechnology. En el documento, los científicos discuten el uso de nanobots de sílice mesoporosa con ureasa para mejorar los procedimientos de tratamiento del cáncer de vejiga. Específicamente, los ingenieros querían ver cómo los nanopartículas penetraban las paredes de la vejiga y se dispersaban en los órganos.

Source – Bioengineering of Catalonia (IBEC) and CIC biomaGUNE.

Nanomáquinas

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

Prueba

La fase de prueba involucró a dos ratones de laboratorio, vivo y ex vivo. Ambos ratones padecían de tumores de cáncer de vejiga ubicados profundamente en sus órganos. Los investigadores inyectaron nanopartículas directamente en los pacientes para que el equipo pudiera estudiar la maniobrabilidad de las nanopartículas y su acumulación en el órgano. Notablemente, los ratones se hicieron cambiar de posición cada 30 minutos para ayudar a facilitar una dispersión igual en todo el órgano. Aquí está lo que se aprendió.

Pruebas en ratones

Se utilizaron pruebas en ratones para estudiar el nivel de penetración logrado por las nanopartículas. Para realizar esta tarea, el equipo utilizó nanobots radio-yodados. El equipo se basó en el yodo-131 y 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 en todo el órgano. Específicamente, un sistema que utilizó contraste óptico sin etiqueta basado en la microscopía de luz dispersa dependiente de la polarización de la vejiga clarificada hizo que el proceso fuera más fácil. Eliminó la luz que normalmente se refracta en el hígado, lo que hizo que fuera mucho más fácil confirmar el movimiento de las nanopartículas.

Resultados

Los resultados de la prueba fueron reveladores. El nuevo proceso logró una mejor dispersión y penetración en comparación con los métodos tradicionales. Específicamente, una sola dosis de nanorobots auto-propulsados por urea y que transportan radionucleidos redujo con éxito el tamaño de los tumores en los sujetos de prueba en un 90%. Resultó interesante que el equipo descubriera que los nanobots podían romper la pared de la vejiga y la pared extracelular del tumor alterando los niveles de pH.

Beneficios

Hay varios beneficios que el nuevo estudio sobre el cáncer de vejiga hace posible. Por un lado, muestra una mejor difusión y capacidad de mezcla. Como tal, hace que los tratamientos sean más efectivos. Los nanobots auto-propulsados pueden entrar y dispersarse en la vejiga utilizando la orina como catalizador, creando un enfoque más eficiente.

Perforar la pared del tumor

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

Tratamiento único

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

Costos reducidos

El cáncer de vejiga es una de las enfermedades más costosas del mundo para tratar. En promedio, un paciente puede terminar gastando entre $40.000 y $190.000 para tratar esta enfermedad. De estos costos, el 60% se destina a tratamientos recurrentes. Según un estudio realizado por “Aspectos económicos del cáncer de vejiga: ¿cuáles son los beneficios y costos?”, los costos de medicación recurrente pueden ser tan altos como $800 por mes.

El nuevo proceso reduce significativamente los tiempos de hospitalización y tratamiento, así como los costos. Astutamente, los nanobots no requieren tanto monitoreo y seguimiento porque son más efectivos para tratar todas las capas de la vejiga. Eliminar estos bolsillos infectados garantiza que no haya complicaciones futuras que se formen debido a los restos de las células cancerosas que se reactiven.

Eficacia

Otra gran razón por la que este nuevo método podría ser el futuro es que mejora considerablemente la eficacia. Los profesionales de la salud pueden utilizar dosis más bajas, lo que significa menos efectos secundarios para los pacientes y tasas de curación más altas. El estudio demuestra que el tratamiento entregado por nanobots es mucho más efectivo que las estrategias de administración de medicamentos pasivos.

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 de investigación ICREA. El co-líder del documento 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 primas en el mercado y han introducido frecuentemente nuevas estrategias y métodos en el pasado. Como tal, podrían integrar fácilmente nanobots en sus futuras ofertas y obtener muchos beneficios de la adición.

1. ImmunityBio

(IBRX )

ImmunityBio ingresó al mercado en 2014. Fue fundada por el Dr. Patrick Soon-Shiong para proporcionar atención y tratamientos de vanguardia para el cáncer y las enfermedades infecciosas. La empresa logró crear un nicho en el mercado de biotecnología en etapa clínica debido a sus esfuerzos pioneros, que incluyen convertirse en una de las pocas empresas cotizadas en bolsa en obtener 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 apoyo del sector de seguros han catapultado a ImmunityBIO a la cima de la industria en términos de crecimiento potencial. Notablemente, las acciones IBRX han visto algunos contratiempos en el último año, con la empresa que afirma una pérdida de $1 millón el año pasado.

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

2. Amgen Inc

(AMGN )

Amgen es otro proveedor de atención médica de vanguardia que se centra en tratamientos contra el cáncer. La empresa tiene varios productos que ayudan a aquellos que sufren de 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 tratamiento más activos disponibles.

Amgen es más conocida por su terapia de activador de células T bispecífico (BiTE), Blincyto. Esta terapia recibió la aprobación de la FDA y actualmente está en uso por miles de pacientes que tratan la leucemia y el linfoma. En el futuro, la empresa podría aprovechar el método de entrega de nanobots para mejorar sus ofertas y mejorar los resultados aún más.

Notablemente, Amgen continúa expandiendo sus ofertas y tecnología. La empresa recientemente abrió una planta de biomanufactura y ha colaborado con el especialista en IA Nvidia para integrar la tecnología en sus procesos. Notablemente, los sistemas de IA han sido instrumentales para reducir los costos de descubrimiento de fármacos en todo el sector y se consideran positivos para los traders.

Futuro del tratamiento del cáncer de vejiga

El futuro se ve brillante para aquellos que sufren de cáncer de vejiga. A pesar de que la enfermedad todavía causa miles de muertes cada año, los avances en la investigación y el desarrollo de tratamientos efectivos demuestran un futuro en el que las personas infectadas pueden acceder a tratamientos más fácilmente. Además, estos tratamientos serán menos invasivos. Aquí hay algunas otras tendencias futuristas que podrían afectar los tratamientos del cáncer de vejiga en el futuro.

Órganos impresos en 3D

El sector de la impresión 3D ha hecho algunos avances en el mercado médico en los últimos 5 años. Hoy en día, existen impresoras 3D que pueden imprimir biomateriales. El objetivo es poder imprimir órganos completos pronto. Estos órganos impresos podrían mejorar la vida de millones de personas que actualmente requieren tratamiento.

Además, los órganos impresos en 3D se consideran por la NASA y otras agencias espaciales como un componente crítico para los viajes espaciales de larga duración. Estos dispositivos se utilizarían como opciones de bajo peso para los futuros exploradores espaciales que más probablemente estarán en un viaje de ida durante los primeros viajes.

Oncología de IA

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

El cáncer de vejiga – Nuestros días están contados

Siempre es impresionante ver nanobots utilizados para mejorar la salud. Estos dispositivos diminutos a veces reciben mala prensa como robots miniaturas potencialmente incontrolables, pero la realidad es muy diferente. Estos dispositivos diminutos abren la puerta a un estilo de vida más saludable y rastreable. Como tal, la investigación proporcionada en este estudio podría allanar el camino para un futuro con muchas menos muertes por cáncer.

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