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Partículas invisibles al ojo humano combatirían el cáncer con calor
Partículas más pequeñas que el grosor de un cabello humano ayudarían a combatir el cáncer en el futuro. Foto: archivo Unimedios.
En laboratorio se usaron instrumentos especializados para analizar la morfología y capacidad de las partículas para disipar calor. Foto: Angie Nataly Morales Carreño, magíster en Física de la UNAL.
Los principales tipos de cáncer que se podrían tratar con este método son el de cerebro, próstata y mama. Foto: Tatiana Bahamón, Unimedios.
Muestras de los elementos con los que se crearon las nanopartículas. Foto: Angie Nataly Morales Carreño, magíster en Física de la UNAL.
Grupo de investigación que diseñó y creó las nanopartículas en la UNAL. Foto: Angie Nataly Morales Carreño, magíster en Física de la UNAL.
La hipertermia magnética es una técnica que funciona inyectando pequeñas partículas directamente en el tumor –cuando está visible–, o por vía intravenosa cuando es difícil acceder a él; estas van disipando calor –hasta llegar a un intervalo de entre 42 y 46 °C (una temperatura mayor puede ser peligrosa)– mediante un equipo especializado que crea un campo magnético (ondas que aumentan la temperatura). Luego de esto, y como un “microondas dirigido”, el calor destruye las células cancerosas sin dañar significativamente el tejido sano alrededor, como sí ocurre en la quimioterapia o la radioterapia.
Dicha técnica aún está en fase de investigación en la mayor parte del mundo. En Alemania ya se aprobó para tratar a pacientes con cáncer cerebral agresivo, mientras que en Reino Unido, Estados Unidos y Japón solo se han realizado experimentos en modelos animales.
La investigadora Angie Nataly Morales Carreño, magíster en Física de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), explica que los dos principales desafíos para su implementación son: (i) producir estas nanopartículas con características físicas y químicas adecuadas para su aplicación, pues deben ser lo suficientemente pequeñas para entrar en el tumor, pero lo bastante eficientes para interactuar con el campo magnético y disipar calor, y (ii) la toxicidad que pueden tener, por ello se buscan alternativas más seguras y estables en el organismo.
En un esfuerzo por mejorar la efectividad de la hipertermia magnética, la investigadora Morales y su equipo del grupo Nanociencia y Fotónica Aplicadas de la UNAL, desarrollaron estas partículas con óxido de hierro, zinc y manganeso, una combinación que aún no se había aplicado en otras investigaciones y que resulta prometedora pues es compatible con el agua, y por ende con el organismo al entrar en él, y además tiene una respuesta magnética favorable, es decir la capacidad de administrar y aprovechar el calor aplicado desde el generador de campo magnético alterno, máquina especializada para este proceso.
También se adicionaron dos ingredientes fundamentales a la superficie de las partículas: la povidona (PVP), material que no permite que se agrupen formando grumos, sino que se repartan de manera uniforme en el tumor, lo que mejora su actividad; y la fluoresceína, sustancia fluorescente que actúa como marcador permitiéndole a los investigadores ver exactamente dónde están las nanopartículas dentro del tejido tumoral y cómo se comportan.
Las pruebas de viabilidad de las nanopartículas se realizaron en células de riñón de cerdo, similares a las humanas, con los equipos especializados de la Universidad ECCI.
“Los resultados mostraron una toxicidad baja y una compatibilidad satisfactoria, lo que sugiere que con más estudios serían candidatas para pruebas en modelos más avanzados, e incluso en humanos”, señala la investigadora Morales.
Aunque existen varias formas de hacer nanopartículas, en este caso los investigadores emplearon la descomposición térmica, que consiste en mezclar hierro, zinc y manganeso y llevarlos hasta los 350 °C aproximadamente; así los iones de cada material se unen mediante procesos como la nucleación y forman las partículas con el tamaño y la forma ideales para la terapia, en este caso esféricas y de máximo 10 nanómetros.
Para asegurarse de que tienen la morfología y las propiedades correctas, los científicos utilizaron diferentes técnicas que actúan como “superlupas”, como por ejemplo la microscopía electrónica de transmisión y de barrido, y la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), que permite analizar su composición y comportamiento en diferentes medios.
Según la Cuenta de Alto Costo, en 2023 se registraron en Colombia alrededor de 60.531 casos de cáncer de próstata, y el cáncer sigue siendo una de las principales causas de mortalidad en el mundo. Sin embargo, se ha demostrado que si se detecta en etapas tempranas, las probabilidades de curación son altas. En este contexto, la hipertermia magnética se perfila como una técnica con gran potencial para complementar los tratamientos actuales, ofreciendo una alternativa menos invasiva y con menos efectos secundarios.
Aunque aún falta camino por recorrer antes de que estas nanopartículas se puedan usar en humanos, los avances en su diseño y fabricación representan un paso importante en la búsqueda de soluciones más efectivas para combatir el cáncer. La investigación continúa, con la esperanza de que en el futuro esta tecnología pueda salvar vidas y mejorar la calidad de vida de los pacientes oncológicos.
