Ciencia y Tecnología
La ciencia quiere meternos ‘microrobots’ en el cuerpo para medicarnos. Ya han dado buenos resultados
Uno de los grandes problemas de la medicina moderna en el tratamiento de las diferentes dolencias del humano es el enfoque de “matar moscas a cañonazos”. Esto quiere decir que cuando tenemos un dolor de cabeza y tomamos un paracetamol, este medicamento se distribuye por todo el organismo y no solo por donde hace falta que haga efecto. Pero esto es algo que puede acabar cambiando gracias a los microrobots.
La importancia. Que el medicamento se ‘pasee’ por todo el organismo parece algo completamente irrelevante mientras haga su efecto analgésico, pero la realidad es que es el responsable de muchos efectos secundarios que se generan. Por ejemplo, el tomar un simple ibuprofeno para aliviar el dolor o reducir una inflamación parece algo maravilloso.
Pero el hecho de que tenga un efecto general en el organismo también provoca el bloqueo de la producción de moco en el estómago, que puede condicionar a uno de sus efectos secundarios más ‘famosos’ como es la generación de úlceras estomacales cuando se abusa de ellos.
Y cuando hablamos de los efectos secundarios mucho más graves, puede provocar que muchos ensayos clínicos de nuevos fármacos se tengan que detener debido a esto. Pero simplemente con un sistema que haga que el medicamento actúe en un lugar concreto del organismo se podría paliar (en parte) este problema.
Un nuevo avance. Un equipo de investigadores del ETH Zúrich ha publicado en la revista Science una solución que nos acerca un poco más al escenario de la película Viaje Alucinante: una plataforma de microrobots magnéticos listos para el uso clínico que son capaces de viajar por los vasos sanguíneos y liberar su carga en el tejido afectado.
Bradley J. Nelson, coautor del estudio y profesor de robótica en el ETH Zúrich, asegura que esto es solo el comienzo: “Estamos solo en la punta del iceberg. Creo que los cirujanos van a mirar esto y estoy seguro de que tendrán muchas ideas sobre cómo utilizarlo”.
Un simple grano de arena. En este caso no hablamos de un robot metálico con engranajes, sino una cápsula de aproximadamente 1,69 mm de diámetro que está diseñada para disolverse dentro del cuerpo. Podemos quedarnos tranquilos, que no vamos a tener miles de granos de arena de metal en nuestro torrente sanguíneo.
Pero para llegar hasta aquí la ingeniería que hay detrás no es nada sencilla. Uno de los retos lógicamente es que su aplicación fuera viable dentro del organismo de un humano. Para ello el equipo tuvo que equilibrar tres factores clave como son: biocompatibilidad, capacidad de carga de fármacos y control magnético. El resultado fue una matriz de gelatina esférica que tiene tres componentes:
- Nanopartículas de óxido de hierro para responder a los campos magnéticos.
- Tántalo: un metal denso que se puede ‘ver’ a través de técnicas de radiología con el objetivo de seguir su camino por el organismo.
- El medicamento que se quiere aplicar.
Cómo se mueve. Además de la cápsula, lo importante es cómo se mueve hasta llegar hasta la diana donde debe actuar. Para ello se usa un sistema de navegación electromagnético que llama Navion. Para ello, se colocan bobinas alrededor de la cabeza del paciente para generar un campo magnético a su alrededor que permite a la cápsula moverse.
De esta manera, un cirujano por ejemplo va a poder controlar la cápsula casi como si fuera un coche teledirigido para poder llegar al punto de acción que desee. Para ello hay diferentes modos de moverse por los vasos: por rodamiento, por arrastre o navegando en el propio flujo sanguíneo.
Una misión suicida. Una vez que este microrobot llega a su destino, el médico va a poder activar la fase final. Utilizando campos magnéticos alternos de alta frecuencia, las nanopartículas de hierro de su interior se van a ir calentando, lo que provocará que se derrita la matriz de gelatina en cuestión de 40 segundos y liberando el fármaco de golpe.
En sus pruebas, lograron transportar rtPA (un potente fármaco para disolver trombos) hasta un coágulo en un modelo vascular, logrando restaurar el flujo sanguíneo en menos de 20 minutos.
Cuándo llegará a los hospitales. Aunque el sistema es bastante prometedor, la llegada a los pacientes va a tardar. El propio investigador apunta a que los ensayos clínicos podrían comenzar en un plazo de tres a cinco años. Además de los trombos, se barajan aplicaciones para tratar aneurismas, malformaciones arteriovenosas y tipos de cáncer cerebral muy agresivos.
No es la primera vez. La medicina cada vez tiende más a la personalización de los tratamientos. En el cáncer ya lo vemos con el uso de terapias como CAR-T que se centra en entrenar al sistema inmunitario para atacar concretamente a las células tumorales de una persona y no a las células sanas. Una terapia completamente dirigida como la que se plantea en este sistema, pero que en este caso si se aplica en la clínica diaria (aunque cuenta con un coste muy elevado).
Lo mismo ocurre con la inmunoterapia con el uso de anticuerpos. En este caso, la ciencia busca aquellas partículas que sean únicas de las células tumorales y que no están presentes en las células sanas. De esta manera, se pueden crear armas medicamentosas que ataquen directamente a las células cancerosas.
En Xataka | El elemento más raro de la Tierra aspira a curar el cáncer. Y Europa ya está acelerando su producción
–
La noticia
La ciencia quiere meternos ‘microrobots’ en el cuerpo para medicarnos. Ya han dado buenos resultados
fue publicada originalmente en
Xataka
por
José A. Lizana
.
Uno de los grandes problemas de la medicina moderna en el tratamiento de las diferentes dolencias del humano es el enfoque de “matar moscas a cañonazos”. Esto quiere decir que cuando tenemos un dolor de cabeza y tomamos un paracetamol, este medicamento se distribuye por todo el organismo y no solo por donde hace falta que haga efecto. Pero esto es algo que puede acabar cambiando gracias a los microrobots.
La importancia. Que el medicamento se ‘pasee’ por todo el organismo parece algo completamente irrelevante mientras haga su efecto analgésico, pero la realidad es que es el responsable de muchos efectos secundarios que se generan. Por ejemplo, el tomar un simple ibuprofeno para aliviar el dolor o reducir una inflamación parece algo maravilloso.
Pero el hecho de que tenga un efecto general en el organismo también provoca el bloqueo de la producción de moco en el estómago, que puede condicionar a uno de sus efectos secundarios más ‘famosos’ como es la generación de úlceras estomacales cuando se abusa de ellos.
En Xataka
Hemos entendido mal el envejecimiento: las canas no son un desgaste, son una limpieza de nuestras células tumorales
Y cuando hablamos de los efectos secundarios mucho más graves, puede provocar que muchos ensayos clínicos de nuevos fármacos se tengan que detener debido a esto. Pero simplemente con un sistema que haga que el medicamento actúe en un lugar concreto del organismo se podría paliar (en parte) este problema.
Un nuevo avance. Un equipo de investigadores del ETH Zúrich ha publicado en la revista Science una solución que nos acerca un poco más al escenario de la película Viaje Alucinante: una plataforma de microrobots magnéticos listos para el uso clínico que son capaces de viajar por los vasos sanguíneos y liberar su carga en el tejido afectado.
Bradley J. Nelson, coautor del estudio y profesor de robótica en el ETH Zúrich, asegura que esto es solo el comienzo: “Estamos solo en la punta del iceberg. Creo que los cirujanos van a mirar esto y estoy seguro de que tendrán muchas ideas sobre cómo utilizarlo”.
Un simple grano de arena. En este caso no hablamos de un robot metálico con engranajes, sino una cápsula de aproximadamente 1,69 mm de diámetro que está diseñada para disolverse dentro del cuerpo. Podemos quedarnos tranquilos, que no vamos a tener miles de granos de arena de metal en nuestro torrente sanguíneo.
Pero para llegar hasta aquí la ingeniería que hay detrás no es nada sencilla. Uno de los retos lógicamente es que su aplicación fuera viable dentro del organismo de un humano. Para ello el equipo tuvo que equilibrar tres factores clave como son: biocompatibilidad, capacidad de carga de fármacos y control magnético. El resultado fue una matriz de gelatina esférica que tiene tres componentes:
Nanopartículas de óxido de hierro para responder a los campos magnéticos. Tántalo: un metal denso que se puede ‘ver’ a través de técnicas de radiología con el objetivo de seguir su camino por el organismo. El medicamento que se quiere aplicar.
Cómo se mueve. Además de la cápsula, lo importante es cómo se mueve hasta llegar hasta la diana donde debe actuar. Para ello se usa un sistema de navegación electromagnético que llama Navion. Para ello, se colocan bobinas alrededor de la cabeza del paciente para generar un campo magnético a su alrededor que permite a la cápsula moverse.
De esta manera, un cirujano por ejemplo va a poder controlar la cápsula casi como si fuera un coche teledirigido para poder llegar al punto de acción que desee. Para ello hay diferentes modos de moverse por los vasos: por rodamiento, por arrastre o navegando en el propio flujo sanguíneo.
Una misión suicida. Una vez que este microrobot llega a su destino, el médico va a poder activar la fase final. Utilizando campos magnéticos alternos de alta frecuencia, las nanopartículas de hierro de su interior se van a ir calentando, lo que provocará que se derrita la matriz de gelatina en cuestión de 40 segundos y liberando el fármaco de golpe.
En sus pruebas, lograron transportar rtPA (un potente fármaco para disolver trombos) hasta un coágulo en un modelo vascular, logrando restaurar el flujo sanguíneo en menos de 20 minutos.
En Xataka
El paciente que ha sobrevivido a 12 tumores distintos y esconde el “santo grial” de la lucha contra el cáncer
Cuándo llegará a los hospitales. Aunque el sistema es bastante prometedor, la llegada a los pacientes va a tardar. El propio investigador apunta a que los ensayos clínicos podrían comenzar en un plazo de tres a cinco años. Además de los trombos, se barajan aplicaciones para tratar aneurismas, malformaciones arteriovenosas y tipos de cáncer cerebral muy agresivos.
No es la primera vez. La medicina cada vez tiende más a la personalización de los tratamientos. En el cáncer ya lo vemos con el uso de terapias como CAR-T que se centra en entrenar al sistema inmunitario para atacar concretamente a las células tumorales de una persona y no a las células sanas. Una terapia completamente dirigida como la que se plantea en este sistema, pero que en este caso si se aplica en la clínica diaria (aunque cuenta con un coste muy elevado).
Lo mismo ocurre con la inmunoterapia con el uso de anticuerpos. En este caso, la ciencia busca aquellas partículas que sean únicas de las células tumorales y que no están presentes en las células sanas. De esta manera, se pueden crear armas medicamentosas que ataquen directamente a las células cancerosas.
En Xataka | El elemento más raro de la Tierra aspira a curar el cáncer. Y Europa ya está acelerando su producción
– La noticia
La ciencia quiere meternos ‘microrobots’ en el cuerpo para medicarnos. Ya han dado buenos resultados
fue publicada originalmente en
Xataka
por
José A. Lizana
.
