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Tratamiento del cáncer más eficaz con bomba iontrónica

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Cuando se administran continuamente dosis bajas de medicamentos contra el cáncer cerca de tumores cerebrales malignos utilizando la llamada tecnología iontrónica, el crecimiento de las células cancerosas disminuye drásticamente. Investigadores de la Universidad de Linköping y de la Universidad de Medicina de Graz lo demostraron en experimentos con embriones de aves. Los resultados son un paso más hacia nuevos tipos de tratamientos eficaces para formas graves de cáncer.

Neuronas – foto ilustrativa.Neuronas – foto ilustrativa.

Neuronas – foto ilustrativa. Credito de imagen: Pixabay (Licencia gratuita de Pixabay)

Los tumores cerebrales malignos a menudo recurren a pesar de la cirugía y el tratamiento posterior con quimioterapia y radiación. Esto se debe a que las células cancerosas pueden “esconderse” profundamente dentro del tejido y luego volver a crecer. Los fármacos más eficaces no pueden atravesar la llamada barrera hematoencefálica, una estrecha red que rodea los vasos sanguíneos del cerebro y que impide que muchas sustancias de la sangre entren en él. En consecuencia, existen muy pocas opciones disponibles para tratar los tumores cerebrales agresivos.

En 2021, un grupo de investigación de la Universidad de Linköping y la Universidad de Medicina de Graz demostró cómo se podría utilizar una bomba iontrónica para administrar localmente medicamentos e inhibir el crecimiento celular en una forma particularmente maligna y agresiva de cáncer cerebral: el glioblastoma. En aquella época, se realizaban experimentos con células tumorales en una placa de Petri.

Concepto probado

Ahora, el mismo grupo de investigación ha dado el siguiente paso hacia el uso de esta tecnología en el tratamiento clínico del cáncer. Al permitir que las células de glioblastoma crezcan a partir de embriones de aves no desarrollados, se pueden probar nuevos métodos de tratamiento en tumores vivos. Los investigadores demostraron que el crecimiento de las células cancerosas disminuía cuando se administraban continuamente dosis bajas de fármacos potentes (gemcitabina) utilizando una bomba iontrónica directamente adyacente al tumor cerebral.

“Ya hemos demostrado anteriormente que el concepto funciona. Ahora utilizamos un modelo con un tumor vivo y podemos ver que la bomba administra el fármaco de forma muy eficaz. Así que, aunque se trata de un modelo humano simplificado, podemos decir con mayor certeza que funciona”, afirma Daniel Simon, profesor de electrónica orgánica en la Universidad de Linköping.

El concepto detrás de un futuro tratamiento para el glioblastoma implica la implantación quirúrgica de un dispositivo iontrónico directamente en el cerebro, cerca del tumor. Este enfoque permite el uso de dosis bajas de fármacos potentes sin pasar por la barrera hematoencefálica. La dosificación precisa, tanto en términos de ubicación como de momento, es crucial para un tratamiento eficaz. Además, este método puede minimizar los efectos secundarios ya que no es necesario que la quimioterapia circule por todo el cuerpo.

Tratamiento para diversas formas de cáncer.

Más allá de los tumores cerebrales, los investigadores esperan que la iontrónica pueda aplicarse a muchos tipos de cánceres difíciles de tratar.

“Se convierte en un tratamiento muy persistente del que el tumor no puede esconderse. Aunque el tumor y el tejido circundante intentan eliminar el fármaco, los materiales y sistemas de control que utilizamos en iontrónica pueden administrar continuamente una alta concentración local de medicamento al tejido adyacente al tumor”, explica Theresia Arbring Sjöström, investigadora del Laboratorio de Electrónica Orgánica en la Universidad de Linköping.

Los investigadores compararon la administración continua de fármacos de la bomba con la dosificación una vez al día, que se parece más a cómo se administra la quimioterapia a los pacientes hoy en día. Observaron que el crecimiento del tumor disminuía con el tratamiento iónico pero no con el enfoque de dosis diaria, aunque este último era dos veces más potente.

Se requiere más investigación

Estos experimentos se realizaron utilizando embriones de aves en una etapa temprana de desarrollo. Según Linda Waldherr, investigadora de la Universidad de Medicina de Graz e investigadora invitada en LiU, este modelo sirve como un buen puente hacia experimentos con animales más amplios:

“En los embriones de aves, ciertos sistemas biológicos funcionan de manera similar a los de los animales vivos, como la formación de vasos sanguíneos. Sin embargo, todavía no necesitamos implantarles quirúrgicamente ningún dispositivo. Esto demuestra que el concepto funciona, aunque aún quedan muchos desafíos por abordar”, afirma.

Los investigadores creen que los ensayos en humanos podrían ser factibles en los próximos cinco a diez años. Los próximos pasos implican seguir desarrollando materiales que permitan la implantación quirúrgica de bombas iontrónicas. También se realizarán experimentos posteriores en ratas y animales más grandes para evaluar más a fondo este método de tratamiento.

El estudio fue financiado principalmente por el Fondo Austriaco para la Ciencia, el programa Horizonte Europa de la Unión Europea, la Fundación Sueca para la Investigación Estratégica, la Fundación Knut y Alice Wallenberg y el Consejo Europeo de Investigación. Theresia Arbring Sjöström, Tobias Abrahamsson, Magnus Berggren y Daniel Simon son accionistas de la empresa OBOE IPR AB, propietaria de las patentes relacionadas con la tecnología iontrónica.

Artículo: La quimioterapia iontrónica continua reduce el crecimiento de tumores cerebrales en modelos embrionarios de aves in vivoVerena Handl, Linda Waldherr, Theresia Arbring Sjöström, Tobias Abrahamsson, Maria Seitanidou, Sabine Erschen, Astrid Gorischek, Iwona Bernacka Wojcik, Helena Saarela, Tamara Tomin, Sophie Elisabeth Honeder, Joachim Distl, Waltraud Huber, Martin Asslaber, Ruth Birner-Grünberger , Ute Schäfer, Magnus Berggren, Rainer Schindl, Silke Patz, Daniel T. Simon, Nassim Ghaffari-Tabrizi-Wizsy; Diario de Liberación Controlada; publicado en línea el 11 de abril de 2024. DOI: 10.1016/j.jconrel.2024.03.044

Escrito por Anders Törneholm

Fuente: Universidad de Linköping

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