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Abre la 'muralla': ultrasonidos para el tratamiento de tumores cerebrales

Un nuevo sistema biodegradable de ultrasonidos podría mejorar la eficacia de la quimioterapia en tumores cerebrales.

Los ultrasonidos podrían ayudar a los fármacos a llegar al cerebro, atravesando la barrera hematoencefálica
Los ultrasonidos podrían ayudar a los fármacos a llegar al cerebro, atravesando la barrera hematoencefálica
Nick Youngson

En lo más alto de la más alta torre, aguarda la princesa al príncipe que la rescate. Un clásico inicio de cuento que acabaría con ambos comiendo perdices y siendo felices. El tan ansiado 'felices para siempre' no solo es para los cuentos de hadas, sino que es el principal objetivo de la medicina en la vida real.

En este cuento, que no es para niños sino de terror, en lugar de princesa hay un cerebro. ¿El peligro que le acecha? Un tumor que crece en su interior. El príncipe es la quimioterapia, la medicina encargada de destruir a las células tumorales y liberar al cerebro del mal que le afecta. Sin embargo, al igual que en los cuentos, el príncipe va a encontrarse con muchas dificultades para superar este terrible reto.

La barrera hematoencefálica, protectora y obstáculo 

Al igual que una princesa de cuento infantil, el cerebro es un órgano valioso y delicado que debe contar con las máximas protecciones. De defenderlo de posibles golpes se encargan el cráneo y las meninges, tres capas protectoras. Por otro lado, la barrera hematoencefálica lo protege de ataques más sutiles, impidiendo el paso de sustancias de pequeño tamaño que podrían dañar el tejido cerebral.

A pesar de que su nombre nos pueda hacer pensar en una sólida muralla, la barrera hematoencefálica no se compone de ladrillos y cemento, sino de células. En concreto, de las que conforman los vasos sanguíneos que irrigan el cerebro, llamadas células endoteliales. Estas células se unen de forma especial unas con otras, dejando muy poquito espacio entre una y otra para controlar muy bien el paso de sustancias de la sangre al cerebro. Es así como bloquean la entrada de compuestos dañinos y patógenos.

No obstante, la presencia de la barrera hematoencefálica puede ser un problema cuando aparece una enfermedad en el propio cerebro, como puede ser un tumor. Estas uniones tan estrechas entre las células, que no dejan pasar a los compuestos neurotóxicos, tampoco permiten la entrada de la gran mayoría de fármacos de quimioterapia. Esto hace que desarrollar medicinas para tratar los tumores cerebrales tenga una dificultad añadida. No solo deben destruir eficazmente a las células tumorales, sino que, además, deben cumplir una serie de requisitos físico-químicos que les permita atravesar la barrera hematoencefálica.

Esto, sumado al hecho de que los tumores cerebrales suelen ser bastante agresivos y resistentes a la quimioterapia, dificulta muchísimo la recuperación de los pacientes.

Un puente levadizo

Además de desarrollar fármacos capaces de atravesar por sí solos la barrera hematoencefálica, otras líneas de investigación buscan abrir un poco las uniones estrechas para facilitar la entrada de fármacos. La principal ventaja de esta estrategia es que podrían usarse compuestos antitumorales de eficacia ya conocida y probada contra otros tipos de cáncer. Es decir, no habría que desarrollarlos desde cero, por lo que el proceso sería mucho más rápido.

Sin embargo, esta opción no está exenta de riesgos. La barrera hematoencefálica tiene su razón de ser. Forzar su apertura va en contra de su función, así que se debe garantizar que el proceso sea puntual y reversible. Para ello, se puede recurrir a los ultrasonidos. Esta técnica permite que las células endoteliales relajen las uniones entre ellas en la región del cerebro que deseemos, en este caso en la que se encuentra el tumor, para garantizar que el resto de la barrera hematoencefálica permanezca intacta.

Ahora, el siguiente reto es reducir las molestias para el paciente lo máximo posible. La aplicación de ultrasonidos, a pesar de aumentar mucho la eficacia de la quimioterapia, no se hace rutinariamente porque requiere que el paciente permanezca varias horas en el hospital. Para evitarlo, se han creado dispositivos de ultrasonidos que se pueden colocar en el cráneo mientras duran las sesiones de tratamiento, pero el material del que están hechas puede causar toxicidad. Además, debe ser retirado mediante cirugía al acabar el ciclo de quimioterapia, con las consecuentes molestias para el paciente.

Por eso es muy interesante el prototipo que acaba de desarrollar un grupo de investigación: un dispositivo de ultrasonidos totalmente biodegradable. Se compone de unas nanofibras de cristales de glicina, un componente de las proteínas del cuerpo, entretejido con policaprolactona. Estas nanofibras se recubren con otro polímero biodegradable, el ácido poli-l-láctico, para protegerlas y evitar que se degraden demasiado rápido. El conjunto resultante tarda unas seis semanas en descomponerse tras ser implantado en el cráneo, por lo que no hace falta eliminarlo con cirugía. Un punto a favor. Además, su eficacia es comparable a la de los dispositivos actuales de materiales potencialmente tóxicos, pero, en este caso, sin poner en riesgo la salud. Otros dos puntos para el nuevo dispositivo. Todos estos datos preliminares se han obtenido en experimentos preclínicos con ratones, dejando sensaciones muy esperanzadoras en el equipo investigador.

A veces, el príncipe necesita la ayuda de un hada para hacer frente a los peligros y conseguir rescatar a la princesa de lo más alto de la más alta torre. Este dispositivo de ultrasonidos biodegradable podría ser el hada que ayude a la quimioterapia a salvar a los pacientes con tumores cerebrales. Esperemos que muy pronto sea parte del tratamiento rutinario de estas personas para así mejorar su pronóstico y su calidad de vida. 

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