Un ej¨¦rcito de nanorrobots logra reparar aneurismas cerebrales en conejos

Investigadores de la Universidad de Edimburgo (Reino Unido) y cirujanos del Hospital Sixth People¡¯s de Shanghai (China) han creado nanorrobots magn¨¦ticos, 20 veces m¨¢s peque?os que un gl¨®bulo rojo, que podr¨ªan utilizarse para tratar las temidas consecuencias de los aneurismas. Estas dilataciones de los vasos sangu¨ªneos en una arteria del cerebro que puede romperse y causar hemorragias graves ¡ªmortales, en muchas ocasiones¡ª, adem¨¢s de todo un abanico de da?os cerebrales.

Este avance permitir¨ªa un tratamiento preciso, y con un riesgo relativamente bajo, de estas afecciones responsables de unas 500.000 muertes al a?o en todo el mundo, seg¨²n afirma el equipo internacional que ha realizado el estudio, publicado en la revista de nanotecnolog¨ªa Small.

Los investigadores dise?aron estos diminutos robots de modo que en su interior llevan trombina ¡ªuna prote¨ªna que existe de forma natural en la sangre y participa en su coagulaci¨®n¡ª y, por fuera, est¨¢n envueltos en un revestimiento protector org¨¢nico, que est¨¢ ideado para fundirse. El coraz¨®n de la m¨¢quina son nanopart¨ªculas de ¨®xido de hierro que le confieren su car¨¢cter magn¨¦tico.

En modelos animales de laboratorio, los investigadores inyectaron un ej¨¦rcito compuesto por cientos de miles de millones de estos diminutos robots en una arteria y ¡ªusando fuentes magn¨¦ticas externas e im¨¢genes m¨¦dicas¡ª los guiaron a distancia hasta el aneurisma.?Una vez all¨ª, los agruparon en el interior del da?o, formando una especie de nido, y los calentaron hasta alcanzar su punto de fusi¨®n. Al fundirse su revestimiento, los nanorrobots liberaron la trombina que bloqueaba el aneurisma, evitando la hemorragia cerebral o deteni¨¦ndola.

El equipo ha probado con ¨¦xito estos dispositivos en un peque?o n¨²mero de conejos. La temperatura de fusi¨®n del revestimiento puede ajustarse ¡ªvariando la proporci¨®n de la mezcla de ¨¢cido oleico y 1-hexadecano que componen ese protector¡ª para adaptarla a las necesidades pr¨¢cticas de los experimentos con animales. En el caso de estos ensayos con conejos, fue de 42,5 ¡ãC, seg¨²n explican los investigadores. Desde la Escuela de Ingenier¨ªa de la Universidad de Edimburgo, Qi Zhou, codirector del estudio, considera que se trata de ¡°un paso importante para acercar estas tecnolog¨ªas al tratamiento de estas afecciones m¨¦dicas en la pr¨¢ctica cl¨ªnica¡±. Este equipo tambi¨¦n ha desarrollado nanorrobots para eliminar co¨¢gulos sangu¨ªneos que podr¨ªan usarse para tratar accidentes cerebrovasculares.

El tratamiento actual de los aneurismas es bastante complejo. Normalmente, los cirujanos enhebran un min¨²sculo tubo de microcat¨¦ter con el que tienen que navegar por la compleja red de peque?os vasos sangu¨ªneos en el cerebro hasta llegar al aneurisma, una tarea minuciosa que puede llevar horas de intervenci¨®n quir¨²rgica. En estos cat¨¦teres insertan unas espirales met¨¢licas para frenar el flujo sangu¨ªneo del aneurisma, o un tubo con forma de malla llamado estent para desviar el torrente sangu¨ªneo de la arteria.

Los investigadores presentan su nueva t¨¦cnica como una alternativa frente al riesgo de que el organismo rechace esos materiales implantados y la dependencia de f¨¢rmacos anticoagulantes ¡ªque pueden provocar hemorragias y problemas estomacales¡ª, adem¨¢s de evitar las largas horas de una operaci¨®n quir¨²rgica que tiene mucho de artesanal. Tambi¨¦n, afirman, podr¨ªan tratar aneurismas cerebrales de mayor tama?o, dif¨ªciles de detener con rapidez y seguridad.

Para Zhou, ¡°los nanorrobots est¨¢n llamados a abrir nuevas fronteras en medicina: podr¨ªan permitirnos realizar reparaciones quir¨²rgicas con menos riesgos que los tratamientos convencionales y dirigir f¨¢rmacos con precisi¨®n milim¨¦trica a partes del cuerpo de dif¨ªcil acceso¡±. La nanotecnolog¨ªa lleva casi treinta a?os aspirando a este futuro en el que robots diminutos podr¨ªan controlarse a distancia para llevar a cabo tareas complejas dentro del cuerpo humano, pero este futuro a¨²n parece distante.

Hacer pr¨¢ctica la nanomedicina

¡°Uno de los principales obst¨¢culos para lograr aplicaciones pr¨¢cticas en nanomedicina es que la mayor¨ªa de los avances se han llevado a cabo en laboratorios de qu¨ªmica o materiales, con dise?os destinados a verificar teor¨ªas o procesos fundamentales. En cambio, nuestro estudio est¨¢ impulsado por una necesidad cl¨ªnica muy concreta, y codise?ado con cirujanos, para que los nanorrobots funcionen en entornos cl¨ªnicos¡±, opina Zhou.

Para Samuel S¨¢nchez, subdirector del Instituto de Bioingenier¨ªa de Catalu?a, ¡°lo bueno de este estudio es que han llegado a una aplicaci¨®n, han conseguido demostrarlo en conejos¡±. S¨¢nchez, investigador ajeno a este avance, consigui¨® curar hace unos meses casos de c¨¢ncer de vejiga en ratones mediante nanorrobots, que utilizaban la propia urea de la orina para moverse.

¡°Lo que he visto desde que mont¨¦ la spin off [una empresa llamada Nanobots Therapeutics] hace a?o y medio es que cuando vas a agencias regulatorias lo puedes hacer muy interesante desde el punto de vista acad¨¦mico, pero tiene que ser al rev¨¦s: lo m¨¢s simple posible y mejorar lo que ya hay: en este caso, es un n¨²cleo de hierro, un recubrimiento¡±, dice S¨¢nchez, quien recuerda que hay solo 16 nanopart¨ªculas que est¨¢n aceptadas por las agencias regulatorias, como la europea EMA o la estadounidense FDA.

Los siguientes pasos de los autores del reciente avance en conejos ser¨¢n probar esta tecnolog¨ªa en animales m¨¢s grandes ¡ªcomo cerdos u ovejas¡ª, y mejorarla para que los nanorrobots se muevan con solidez y alcancen aneurismas m¨¢s profundos. ¡°El momento en que nuestra tecnolog¨ªa estar¨¢ lista para la cirug¨ªa en humanos es un poco incierto. A¨²n queda trabajo por hacer, pero creemos que podr¨¢ revolucionar el tratamiento de los aneurismas cerebrales, probablemente en una o dos d¨¦cadas¡±, concluye Zhou.