La ingenier¨ªa aporta nuevas v¨ªas contra el c¨¢ncer

Tyler Jacks, director del nuevo centro de investigaci¨®n del c¨¢ncer en el Instituto Tecnol¨®gico de Massachusetts (MIT), quiere aprovechar el conocimiento de la ingenier¨ªa sobre sistemas complejos para promover nuevos enfoques en el abordaje del c¨¢ncer. En la pr¨¢ctica esto se traduce en la creaci¨®n de nuevas t¨¦cnicas de diagn¨®stico precoz, nuevas herramientas para seguir en tiempo real el avance o remisi¨®n de la enfermedad y nuevos materiales para liberar f¨¢rmacos de forma m¨¢s precisa y eficaz. "Es la nueva generaci¨®n de investigaci¨®n del c¨¢ncer", afirma Jacks.

La nanotecnolog¨ªa permitir¨ªa tratar selectivamente las c¨¦lulas cancerosas

El Instituto Koch pone el ¨¦nfasis en investigar vacunas contra la enfermedad

Aunque ya hay equipos interdisciplinares de bi¨®logos e ingenieros en la Universidad de Cambridge (Estados Unidos), el MIT ha querido formalizar y potenciar esta colaboraci¨®n con la creaci¨®n de un nuevo instituto para aprovechar estas sinergias y abordar la enfermedad desde una nueva perspectiva. Seg¨²n Jacks, entender el c¨¢ncer supone un gran desaf¨ªo y la soluci¨®n no puede venir de una sola disciplina.

En diagn¨®stico, seguimiento de la enfermedad y m¨¦todos para administrar f¨¢rmacos anticancerosos de forma m¨¢s directa, todas las miradas est¨¢n puestas en la ciencia de lo diminuto, la nanotecnolog¨ªa. Sageeta Bhatia, profesora de ingenier¨ªa el¨¦ctrica e inform¨¢tica de la Divisi¨®n de Ciencias de la Salud y Tecnolog¨ªa de dicha universidad, ha creado unas nanopart¨ªculas multifuncionales que son capaces de proporcionar quimioterapia s¨®lo a las c¨¦lulas cancerosas. Despu¨¦s, mediante resonancia magn¨¦tica se puede observar si ha tenido efecto, y si el tumor crece o va disminuyendo, explica Bhatia, que adem¨¢s de m¨¦dica es doctora en ingenier¨ªa, y personifica la uni¨®n entre las ciencias de la vida y la ingenier¨ªa que quiere cultivar la universidad.

Bhatia est¨¢ estudiando con el laureado bi¨®logo Phillip Sharp c¨®mo se pueden utilizar estas nanopart¨ªculas para proporcionar terapias de interferencia del ARN (¨¢cido ribonucleico), que impiden la expresi¨®n de alg¨²n gen en particular. Estas terapias son muy prometedoras pero todav¨ªa no se ha descubierto c¨®mo administrarlas eficazmente. "El c¨¢ncer es una enfermedad de los genes", afirma Sharp, que recibi¨® el Nobel de Medicina en 1993 por sus descubrimientos sobre la estructura discontinua de los genes. Seg¨²n Sharp, poder proporcionar ARN directamente a las c¨¦lulas cancerosas es todo un reto y la nanotecnolog¨ªa podr¨ªa ayudar creando nanopart¨ªculas que en lugar de un f¨¢rmaco contendr¨ªan directamente ¨¢cido ribonucleico.

La nanoterapia pretende ser muy selectiva y actuar s¨®lo en la c¨¦lula cancerosa dejando intactas las c¨¦lulas sanas. As¨ª se evitar¨ªan los efectos secundarios de la quimioterapia, ya que ¨¦sta ataca indiscriminadamente a todas las c¨¦lulas.

La ingenier¨ªa tambi¨¦n se aplicar¨¢ para entender mejor c¨®mo se propagan los c¨¢nceres desde su lugar de origen hasta otras partes del organismo, fen¨®meno conocido como met¨¢stasis y que es responsable del 90% de las muertes por c¨¢ncer. Seg¨²n Robert Weinberg, bi¨®logo especializado en Oncolog¨ªa Molecular del MIT y descubridor del primer oncog¨¦n, este proceso es uno de los aspectos de la enfermedad que menos se conocen debido a su complejidad.

Adem¨¢s, se ha visto que c¨¦lulas de ciertos tumores tienen una especie de "preferencia" para crear c¨¢nceres en determinados ¨®rganos. "Todav¨ªa no sabemos por qu¨¦ las c¨¦lulas de un tumor de colon parece que prefieran crear met¨¢stasis en el h¨ªgado ni por qu¨¦ las de mama lo hacen preferentemente en el cerebro y en los huesos", apunta Weinberg. Para entenderlo mejor el bi¨®logo est¨¢ estudiando cu¨¢les son los genes implicados.

Otra de las l¨ªneas de investigaci¨®n del nuevo centro es la resistencia que presentan ciertos tumores a algunos f¨¢rmacos. "?Por qu¨¦ el mismo tratamiento no tiene los mismos resultados en c¨¢nceres que parecen similares?", se pregunta Michael Hemann, profesor de Biolog¨ªa del MIT. La respuesta est¨¢ en las mutaciones gen¨¦ticas que presenta cada tumor. "Es necesario entender mejor la base molecular de cada tumor para poder ofrecer tratamientos personalizados, dise?ados especialmente para cada alteraci¨®n gen¨¦tica en particular".

En su laboratorio, Hemann y sus colegas utilizan ratones con tumores que han sido manipulados para que presenten las diferencias gen¨¦ticas que los investigadores quieren y observar cu¨¢l es el efecto de una terapia determinada. "Una ¨²nica diferencia gen¨¦tica puede determinar el ¨¦xito o fracaso de la terapia", afirma el investigador. El objetivo es proporcionar la terapia adecuada a cada tipo de tumor y evitar tener que someter innecesariamente a los enfermos a largos y dolorosos tratamientos de quimioterapia.

El nuevo centro, denominado Instituto Koch y que oficialmente ya est¨¢ en pleno funcionamiento aunque la construcci¨®n de su sede no estar¨¢ lista hasta 2010, tambi¨¦n ha puesto especial ¨¦nfasis en la investigaci¨®n del sistema inmunol¨®gico y de posibles vacunas contra el c¨¢ncer. El ingeniero de tejidos Darrell Irvine trabaja para crear materiales sint¨¦ticos que faciliten el estudio de las terapias inmunol¨®gicas. Asimismo, otro ingeniero, Dane Wittrup, est¨¢ desarrollando terapias basadas en anticuerpos cuya misi¨®n es movilizar el sistema inmunol¨®gico para que sea capaz de eliminar las c¨¦lulas cancerosas.