La investigación contra el cáncer se centra ahora en buscar nuevos tratamientos que minimicen los efectos secundarios y que sean más selectivos en eliminar las células cancerígenas. En ese contexto, la catedrática de Ingeniera Química de la Universidad de Salamanca Eva Martín del Valle, pionera en España a la hora de aplicar esta área del conocimiento a la biomedicina, ha logrado un avance sin precedentes en el diseño de una alternativa no tóxica a la quimioterapia mediante el uso de nanocápsulas inteligentes capaces de reconocer y aplicar directamente el fármaco a las células tumorales.
Gracias a la reciente ayuda recibida de la Fundación Ramón Areces, el equipo científico de la USAL trata de modificar la quimioterapia convencional, específicamente en cáncer de pulmón, mediante el desarrollo de un aerosol que funcione como un inhalador convencional e incluya un vehículo inteligente capaz de reconocer únicamente las células tumorales, minimice los efectos tóxicos y no genere ningún tipo de reacción adversa en contacto con el tejido pulmonar, según informó la responsable del proyecto a Comunicación Universidad de Salamanca.
El aerosol ofrecerá, además, autonomía al paciente de cara a la administración de un ciclo convencional de fármacos. “Lo que tratamos es de abolir la dependencia del paciente que está dos horas sometido a tratamiento en una sala mientras le están suministrando la quimioterapia”, además de disminuir la “cantidad de fármaco empleado para que llegue de forma específica”, indica la responsable del proyecto. Esto reducirá la toxicidad y aumentará la eficacia del mismo, debido a que prácticamente “el 80% del fármaco suministrado no se utiliza, sino que tiene que ser metabolizado o expulsado por el organismo”, explica Eva Martín del Valle.
Con la nueva financiación conseguida, 120.000 euros para los próximos tres años, la investigadora calcula que en dos años, “o quizá menos”, puedan a empezar a realizarse los ensayos in vivo en ratones.
Desarrollo de tumores en 3D y salto a los ensayos in vivo
En la actualidad, y para afianzar la validación de este nuevo vehículo en la administración de fármacos, el equipo está desarrollando tumores en tres dimensiones. Para ello, “hacemos el uso de los modelos matemáticos que desarrollamos en ingeniería junto con las impresoras en 3D para definir unos volúmenes adaptados con unos materiales biocompatibles que permitan que las células crezcan de forma organizada”, tal y como relata Martín del Valle.
De hecho, esto reducirá el salto que se produce entre los ensayos in vitro frente a la experimentación in vivo. "Esto nos va a permitir que el diseño en animales sea muy reducido, que vayamos sobre seguro, que no tengamos que utilizar muchos grupos de ratones para contrastar el potencial tratamiento antes de pasar a las etapas clínicas", añade la catedrática.
Objetivo: células sin energía bloqueando rutas metabólicas
“Mediante nuestra experiencia en materiales hemos sido capaces de modelizar y saber dónde llegan las partículas, cuáles quedan en el tracto respiratorio, cuánta cantidad llega hasta la zona determinada donde se localiza el tumor, toda esta conjunción desde el punto de vista ingenieril es lo que hemos tratado de conseguir en este proyecto”, subraya la investigadora sobre investigaciones que han demostrado su eficacia en ensayos in vitro, no sólo contra el cáncer de pulmón, sino también en mama, ovario, próstata y colon.
Al final, lo que los investigadores de la USAL pretenden es dejar a las células sin energía cambiando la quimioterapia convencional por el bloqueo de rutas metabólicas desde el punto de vista enzimático. “Las células tumorales se diferencian de las sanas en que metabólicamente captan alimento y generan energía de forma distinta, de tal forma que hemos podido identificar una vía de bloqueo y hacer que estas células tumorales se queden sin energía”, concluye.
Origen del proyecto en la Beca Starting Grant del Consejo Europeo de Investigación (2010)
El origen de este proyecto ya tuvo un respaldo destacado en la comunidad científica al recibir en 2010 la beca Startint Grant del Consejo Europeo de Investigación, uno de los más importantes reconocimientos a nivel internacional. Posteriormente, en 2013, Eva Martín del Valle recibió otra ayuda del ERC para trasladar al mercado esta fabricación de microcápsulas a la hora de lograr una mejor administración de los fármacos destinados al cáncer de pulmón.
Todo surgió, como explica la catedrática, de la colaboración con el servicio de Oncología y con el jefe del Servicio de Cirugía Torácica del Complejo Asistencial del Hospital Clínico Universitario de Salamanca, Gonzalo Varela. “Surgió la posibilidad de ver una nueva línea de administración de quimioterapia dirigida al pulmón porque no llegaba fácilmente en algunos casos y, así, barajamos la posibilidad de aplicarla directamente en broncoscopia o mediante un cateterismo externo para que fuera directamente en un vector específico que reconociera las células tumorales. Esto fue la base, el inicio de la petición del ERC Startint Grant”.
Previamente, también con este servicio del hospital, desarrollaron “una especie de tirita para la revascularización de forma acelerada”, es decir, ingeniería de tejidos o terapia celular con materiales biocompatibles que les introdujo de lleno en el ámbito del desarrollo de diferentes tipos de vehículos hasta llegar a estas nanocápsulas que optimizarán la administración de quimioterapia.
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