Medicamentos activados por ultrasonido

La quimioterapia como tratamiento contra el cáncer ha salvado cuantiosas vidas, aunque todavía dista mucho de ser perfecta, en buena parte por las limitaciones derivadas de sus efectos secundarios. La quimioterapia no es por ahora tan selectiva contra las células cancerosas como sería ideal.

La situación puede que cambie en un futuro cercano, gracias a un nuevo sistema de administración de fármacos. El equipo de Yuxing Yao, del Instituto Tecnológico de California (Caltech) en Estados Unidos, ha ideado una nueva técnica de administración de fármacos que, si se cumplen las expectativas, ayudará a los médicos a tratar el cáncer de forma más selectiva. El sistema emplea fármacos que se activan por ultrasonidos y solo en el lugar del cuerpo donde se necesitan.

El sistema se ha desarrollado en los laboratorios de Maxwell Robb y Mikhail Shapiro.

Colaborando juntos, los científicos de ambos laboratorios tomaron vesículas de gas (cápsulas proteicas llenas de aire que de modo natural existen en algunas bacterias) y las combinaron con mecanóforos (moléculas que experimentan un cambio químico cuando se las somete a una fuerza física).

El laboratorio de Shapiro ya había utilizado vesículas de gas junto con ultrasonidos para obtener imágenes de células individuales y moverlas con precisión. El laboratorio de Robb, por su parte, ha creado mecanóforos que cambian de color al estirarse, lo que los hace útiles para detectar tensiones en estructuras, y otros mecanóforos que pueden liberar una molécula más pequeña, como por ejemplo un fármaco, en respuesta a un estímulo mecánico. Para el nuevo trabajo, idearon una forma de utilizar ondas ultrasónicas como estímulo.

El resultado es una técnica que permite liberar grandes cantidades de productos de quimioterapia en puntos muy precisos del interior del cuerpo humano.

El vial de la izquierda contiene una solución con un pigmento fluorescente encerrado dentro de mecanóforos. A la derecha, el pigmento ha sido liberado de los mecanóforos mediante ultrasonido. (Foto: Caltech)

De momento, el sistema solo se ha probado en condiciones controladas de laboratorio, pero en el futuro los investigadores planean probarla en organismos vivos y, si todo marcha bien, en voluntarios humanos más tarde.

Yuxing Yao y sus colegas exponen los detalles técnicos de su nuevo sistema en la revista académica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), bajo el título “Remote control of mechanochemical reactions under physiological conditions using biocompatible focused ultrasound”. (Fuente: NCYT de Amazings)