Nanopartículas magnéticas para luchar contra el cáncer

Los científicos están investigando en ratones cómo se desplazan estas partículas en el interior de las células, qué rutas intracelulares activan y cómo se degradan. Su trabajo ayudará a desarrollar dianas terapéuticas contra el cáncer.

Un linfocito destruye una célula cancerosa

Un linfocito destruye una célula cancerosa

Una célula NK (natural killer) destruye una célula cancerosa en esta reproducción en 3D. El uso de nanopartículas magnéticas permitiría potenciar los tratamientos contra el cáncer y actuar contra los tumores de forma dirigida. 

Foto: Istock

Las nanopartículas metálicas magnéticas son una solución prometedora para crear tratamientos contra el cáncer, pues pueden introducirse en las células para desempeñar diversas funciones. Desde la liberación de fármacos de manera localizada hasta la eliminación de células tumorales mediante la emisión de calor (una técnica denominada hipermetría) o incluso la realización de diagnóstico en resonancias magnéticas. Sin embargo, para conseguir su aprobación clínica contra el cáncer es necesario conocer cómo se comportan en el interior de las células, qué rutas intracelulares activan, y cómo se degradan, lo que permitiría determinar sus efectos terapéuticos y su posible toxicidad.

Ahora, un estudio liderado por investigadores del CSIC y publicado en la revista científica Biomaterials, ha mostrado que la cobertura de estas nanopartículas es clave para conocer cómo se desplazan y cómo se degradan en el interior de nuestro organismo. Cuando se usan en aplicaciones médicas, estas partículas suelen recubrirse de diferentes tipos de moléculas y polímeros para hacerlas más biocompatibles, estables, biodegradables y para evitar que formen agregados que podrían generar trombos. Y precisamente a este respecto, la nueva investigación muestra que esta cobertura es decisiva para mejorar la eficacia de las nanopartículas.

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Células tumorales cargadas de nanopartículas

Células tumorales cargadas de nanopartículas

Nanopartículas de óxido de hierro en el interior de vesículas celulares en una imagen tomada con un microscopio electrónico de transmisión (TEM).

Foto: Yadileiny Portilla/Domingo F Barber, CNB-CSIC

La complejidad celular

“Según el tipo de recubrimiento utilizado, cuando las nanopartículas entran en contacto con el entorno biológico se producen diferentes interacciones con las proteínas del medio, afectando su tamaño final, la vía de captación celular, así como el tránsito que siguen hasta su degradación en la maquinaria celular que se encarga de este proceso”, asegura el investigador Domingo F. Barber, del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) y autor del estudio.

“En las células tumorales -señala Yadileiny Portilla, investigadora del CNB-CSIC y primera autora del trabajo junto con Vladimir Mulens-, las nanopartículas se acumulan en endolisosomas (un cuerpo del citoplasma celular que resulta fundamental en la eliminación de patógenos o microorganismos), donde se degradan más lentamente". En los macrófagos (células del sistema inmunitario) del entorno tumoral, la degradación ocurre más o menos rápidamente dependiendo del recubrimiento. Estos hallazgos son de vital importancia pues, en función de su futura aplicación, nos permitirán potenciar el efecto deseado dependiendo de la diana terapeútica”.

El uso de las nanopartículas de óxido de hierro está ampliamente extendido en varios campos de la biomedicina. No solo pueden facilitar la liberación dirigida de fármacos y biomoléculas. Además, de ello, su capacidad para producir calor se utiliza en el tratamiento de cáncer por hipertermia intracelular, y son capaces de generar contraste en diagnóstico en imágenes de resonancia magnética. En definitiva, unas partículas multidisciplinares que permitirán desarrollar dianas terapéuticas contra el cáncer.

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