Se ha desarrollado un nuevo material biocompatible capaz de almacenar altas concentraciones de oxígeno y liberarlo en tumores para aumentar el efecto de quimio y radioterapia. Este trabajo combina biología del cáncer, ciencia de los materiales y gastronomía molecular.

Entre sorbo y sorbo

La inspiración llega cuando menos te lo esperas. Puede aparecer cuando estás lavando los platos y tu mente vaga por otros derroteros, durante una ducha calentita o incluso mientras te tomas un delicioso capuchino en la cafetería de la esquina. Entre sorbo y sorbo de ese elixir reconstituyente, te da por fijarte en la espuma, en la que se ha quedado atrapada una maravillosa y abundante cantidad de cacao en polvo. Ay, la espuma. La mejor parte del capuchino. Lo que le da ese toque único que lo eleva hasta el Olimpo de los cafés.

Al escuchar ese característico sonido que no llega a ser un chisporroteo, miras con disimulo tras la barra para ver cómo los camareros convierten la leche caliente en la corona que merece el rey de los cafés. Qué proceso tan sencillo, basta con introducir vapor caliente en la leche, y ¡magia! O casi. En realidad, lo que ocurre es que el vapor está tan caliente que algunas de las proteínas de la leche van a cambiar su estructura, un proceso que se llama desnaturalización. Después, formarán esferas alrededor del aire, dando lugar a burbujas. Si las burbujas son pequeñas y uniformes, se consigue la espuma densa que se nos queda en la parte superior del labio.

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Sí, un proceso de lo más sencillo. Oye… con lo fácil que es, quizá podríamos usarlo para crear nuevos materiales biocompatibles, fáciles de fabricar y que sean útiles en clínica, ¿verdad? Vaya ráfaga de inspiración que acaba de surcar veloz a través de la materia gris para materializarse en una idea revolucionaria durante un plácido desayuno. Claro que para que te llegue esta inspiración tan concreta, probablemente debas ser una persona experta en ciencia de materiales. Por suerte, un grupo de expertos en este campo salió un día a tomar café y volvieron con esta misma idea.

Tumores ‘en apnea’

Cuando un tumor crece de forma descontrolada, las regiones más internas van a tener poco acceso al oxígeno que llega desde los vasos sanguíneos más próximos. Esta situación se llama hipoxia. Para hacerle frente, las células tumorales se ven obligadas a modificar su metabolismo. Digamos que van a aguantar la respiración, como uno de esos buzos capaces de descender metros y metros sin necesidad de una botella. Este cambio las hace, por desgracia, más agresivas. La hipoxia es una de las causas por las cuales la quimioterapia o la radioterapia pueden fracasar. De hecho, un grupo de investigación de Finlandia acaba de desarrollar un nuevo método no invasivo para determinar la oxigenación del tumor y así predecir si la radioterapia será o no eficaz. Con esto, se pretende acelerar el tiempo necesario para encontrar el régimen de tratamiento más útil para cada paciente.

Otras investigaciones han intentado reducir la agresividad de los tumores a consecuencia de la hipoxia. Para ello, se ha probado a introducir oxígeno en la zona del tumor. Se han obtenido resultados prometedores en el laboratorio, pero es muy difícil llevarlo hasta la práctica clínica diaria porque conseguir la concentración de oxígeno óptima no es nada sencillo. Además, no es un método exento de riesgos, ya que un exceso de oxígeno podría dañar los tejidos sanos. 

Por último, es importante mencionar que los equipos necesarios suelen ser bastante caros, por lo que no están disponibles para cualquier hospital. En definitiva, lo ideal para reducir los niveles de hipoxia del tumor sería una liberación controlada de oxígeno en la zona de interés, usando materiales baratos y seguros. Y es en estas circunstancias cuando un grupo de investigadores deciden copiar técnicas de la gastronomía molecular para crear un nuevo biomaterial.

La ciencia de la cocina

Dentro de una cocina hay tanta ciencia como en el laboratorio más puntero del mundo. Al fin y al cabo, mientras cocinamos estamos cambiando las propiedades físico-químicas de los alimentos para así conseguir modificar su textura, sabor y demás. Normalmente, la ciencia culinaria y la investigación oncológica discurren por caminos separados, pero la investigación multidisciplinar es la que depara las mayores alegrías. Así que, ¿por qué no combinarlas? 

Siguiendo esta filosofía, un equipo multidisciplinar ha creado un nuevo material biocompatible a base de polímeros naturales en el que atrapar cantidades controladas de oxígeno. Este biomaterial, al que han llamado GeM por sus siglas en inglés, puede ser implantado directamente en el interior de un tumor para liberar el oxígeno en la zona y, de esta forma, aumentar la sensibilidad a quimioterapia y radioterapia, mejorando el pronóstico.

Experimentos piloto llevados a cabo en modelos animales de cáncer de próstata y un tipo de sarcoma han dado resultados muy prometedores. Esto, sumado a que fabricar los GeM es barato y se usan materiales seguros, incluso comestibles, augura un buen futuro en la práctica clínica, ya que su uso implicaría un nivel de riesgo muy bajo.

Para fabricar los GeMs se ha modificado un sifón tradicional de cocina, de esos que podemos comprar en cualquier parte para hacernos un café de diseño en casa. Esta modificación es lo que ha permitido poder inyectar el oxígeno en los polímeros naturales que han constituido el biomaterial. Este trabajo ha combinado biología del cáncer, ciencia de los materiales y gastronomía molecular, demostrando que la ciencia es mejor cuando más variada. Recuérdalo la próxima vez que des un sorbo a un capuchino en una cafetería acogedora.

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