Salamanca es una de las ciudades del mundo más comprometidas con la investigación del cáncer, que cuenta de hecho con el CIC, el Centro de Investigación del Cáncer, uno de lo más potentes del mundo en esta área de investigación, donde también se encuentra el ISBAL, el Instituto de Investigación Biomédica de Salamanca, donde esta enfermedad se encuentra entre las líneas de investigación preferentes.
Es en el ISBAL, donde trabaja la investigadora, Eva Martín del Valle, también catedrática de Ingeniería Química de la USAL, que junto a su equipo ha estado dedicándose durante la última década a la investigación y el desarrollo de tecnologías para el tratamiento de diversos tipos de cáncer, centrando su atención, recientemente, en el cáncer de mama HER2.
Ha sido en este campo, donde Martín del Valle junto al grupo Aplicaciones Biomédicas de Ingeniería Química, el profesor Vidal Moreno, la profesora Belén Curto del Departamento de Informática y Automática, Patricia Pérez de la Universidad de Aston, y el profesor Sasa Kenjeres, de la Universidad de Delft han puesto en marcha un proyecto innovador, en el que llevan trabajando dos años, que consiste en un gel inyectable para tratar la terapia local del cáncer de mama, con el fin de conseguir un tratamiento "menos tóxico".
“Es un gel que transporta dos fármacos de forma conjunta”, relata la investigadora, a la vez que añade que “la idea es que el gel se aplique directamente en el área afectada y, al cambiar de fase en respuesta a la temperatura del cuerpo, libere gradualmente los medicamentos de manera controlada”.
Un tratamiento hasta ahora único: “según mi conocimiento no se ha desarrollado un sistema de estas características, que reaccione a la temperatura y utilice nanopartículas para responder a los cambios de pH”.
El proceso que consta de tres etapas
Según explica Martín del Valle, el proceso consta de una aplicación local, un cambio de fase y la liberación controlada de medicamentos.
1. Aplicación local: el gel se aplica directamente en el área afectada, como el sitio de la cirugía o la ubicación del tumor.
2. Cambio de fase: cuando el gel entra en contacto con el calor del cuerpo, experimenta un cambio de fase y se transforma en un estado más viscoso o gelatinoso.
3. Liberación controlada de medicamentos: la matriz del gel contiene nanopartículas que responden al pH del entorno tumoral. Está diseñada para liberar gradualmente los medicamentos que contiene a medida que se produce el cambio de fase. Esto permite una liberación sostenida y controlada de los medicamentos directamente en el sitio del tratamiento. Así, la quimioterapia u otros medicamentos administrados a través del gel se centran específicamente en el área tratada, lo que puede reducir los efectos secundarios sistémicos asociados con algunos tratamientos convencionales de quimioterapia.
Un proyecto de dos años, con varios investigadores
Durante el proceso, “en la fase actual de desarrollo, el profesor Sasa Kenjeres de la Universidad de Delft se ha sumado al equipo. Su experiencia se centra en los fenómenos de transferencia en sistemas biológicos y modelización. Al mismo tiempo, Álvaro González, miembro de nuestro grupo de investigación, se encuentra realizando una estancia en la Universidad de Delft, donde está llevando a cabo la modelización del mecanismo de liberación de diversos fármacos en sistemas reales. Para este propósito, empleamos una base de datos de mamografías de pacientes del Hospital de Duke.
Los modelos que hemos desarrollado permiten calcular de manera personalizada las cantidades de gel y las dosis de fármacos para cada paciente. Esta aproximación personalizada tiene como objetivo reducir la necesidad de ensayos en animales, ofreciendo una alternativa más ética y eficiente en el desarrollo de nuestro proyecto”.
¿Cómo ha sido su fabricación, y de que componentes está formado?
Este hidrogel contiene “un sistema de liberación nanotecnológico que permite soltar en una zona específica dos componentes farmacológicos: uno que frena la formación de nuevas células tumorales y otro que mata células tumorales”, indican desde el ISBAL, a la par que se combina la reprogramación celular y la quimioterapia.
En cuantos a los componentes de los que está formado, la catedrática de Ingeniería Química de la USAL manifiesta que “se ha desarrollado un material que es líquido a temperatura ambiente y se transforma en sólido a temperatura fisiológica (37 grados), gracias a la combinación de los dos componentes utilizados, el polímero PF-127 y la goma gellan (ambos aceptados por la FDA como biocompatibles con el ser humano y utilizados normalmente en alimentación)”.
¿Se puede probar ya este gel en humanos?
De momento, “el sistema ya ha sido probado ‘in vitro’ y ahora se probará ‘in vivo’ en modelos de ratón, dejando abierta la puerta a un posible ensayo clínico en el futuro, que sería pionero a nivel mundial y totalmente factible, ya que, por un lado, los materiales utilizados son biocompatibles y, por otro, los tratamientos farmacológicos que se liberarían ya han sido probados con eficacia en la clínica”.
¿Cómo sería el tratamiento con este nuevo fármaco, y cómo se administraría?
En cuanto a cómo sería la aplicación de este gel, la científica Eva Martín del Valle confiesa que “la idea pasa por inyectar directamente en el tumor o, cuando se está haciendo la resección en cáncer de mama —aunque también sería aplicable en cáncer de colon—, rellenar la zona con el gel en líquido, que luego se solidificaría y acabaría destruyendo células cancerígenas residuales, inapreciables en anatomía patológica, pero que son las que finalmente pueden provocar la recidiva de la enfermedad.
El gel no solo responde a la temperatura fisiológica, sino que está diseñado con nanopartículas inteligentes que activan la liberación de los fármacos aprovechando los cambios en el pH del tumor, logrando así afectar solamente a las células tumorales, mejorando la especificidad y disminuyendo los efectos secundarios”.
Beneficios de la aplicación del gel
Las principales ventajas se centran en tres puntos concretos: la selectividad, la reducción de dosis y la minimización de efectos secundarios: “Los sistemas locales de administración de fármacos desempeñan un papel crucial en el tratamiento del cáncer, ya que ofrecen diversas ventajas que mejoran la eficacia terapéutica y disminuyen los efectos secundarios asociados con los tratamientos convencionales. Estos enfoques están en constante evolución y forman parte integral de la investigación en el ámbito de la oncología.
Específicamente, los avances en tecnologías como la nanotecnología y los biomateriales brindan oportunidades para diseñar sistemas de administración más eficientes y específicos. Estas contribuciones tienen el potencial de transformar la forma en que se afronta el tratamiento del cáncer.
En resumen, estos avances pueden impulsar el desarrollo de estrategias terapéuticas más precisas y personalizadas en la lucha contra esta enfermedad”
¿Con el desarrollo de este gel, se podría suprimir la opción de radioterapia y quimioterapia?
“De forma general puede decirse que el tratamiento del cáncer de mama abarca diversas opciones, y la elección depende de varios factores que pueden incluir el tipo y estadio del cáncer, la presencia de receptores hormonales, la edad y la salud general de la paciente, entre otros. Las opciones comunes comprenden cirugía, radioterapia, quimioterapia, terapias dirigidas y hormonales. El enfoque terapéutico puede ser único o una combinación de estos tratamientos, siendo personalizado, según las características específicas de cada caso”.
No obstante, el objetivo, según el IBSAL “es lograr la máxima eficacia con el menor impacto en la calidad de vida de la paciente”.
