Científicos españoles desarrollan fármacos 'mecánicos' que podrían luchar contra el cáncer

Un equipo multidisciplinar del CSIC ha introducido chips de silicio de 50 nanómetros de espesor, la milésima parte de un cabello, dentro de células vivas. Estos dispositivos permiten el estudio de los procesos de división celular e incluso pueden diseñarse para interferir con el ciclo celular, impidiendo la división y provocando la muerte de las células. Esta investigación, financiada en su totalidad con fondos públicos, abre nuevas vías de exploración en el campo de la nanomedicina.

La investigación, codirigida por el Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC) y el Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CIB-CSIC), con participación del Instituto de Nanociencia y Nanotecnología de la Universitat de Barcelona (IN2UB), ha sido publicada en la revista ‘Advanced Materials’.

Un planteamiento ignorado hasta ahora

Tradicionalmente, el avance en el estudio del funcionamiento de las células y en el tratamiento de enfermedades se ha apoyado en el uso de herramientas químicas y se han ignorado las bases físicas del comportamiento celular. En las últimas décadas, la comunidad científica ha constatado que, para el buen funcionamiento de las células, la parte mecánica subyacente al comportamiento celular es tan importante como su parte química.

La investigación propone el uso de nanochips para el estudio tanto de la mecánica celular como para su utilización como fármacos. Estos dispositivos modifican el funcionamiento normal de las células y, apropiadamente diseñados, pueden causar la muerte de las células que los internalizan, de modo que, dirigidos a una población celular específica, como las tumorales, podrían emplearse para su destrucción selectiva sin afectar al resto.

Con esta investigación se demuestra cómo objetos físicos interfieren mecánicamente en el ciclo celular y lo alteran. “Impedir la división celular o retardarla gracias a un obstáculo mecánico puede ocasionar la muerte celular y ser clave en futuros tratamientos en medicina. Nuestra investigación demuestra que estas herramientas podrían constituir un punto de partida novedoso para el estudio de distintas enfermedades, como el cáncer”, señala Teresa Suárez, investigadora del CIB-Margarita Salas.

Un punto de partida contra el cáncer

Respecto al potencial que tiene contra las células cancerosas, todavía es muy pronto para saber si podrá ser eficaz, porque queda mucho por estudiar. A pesar de ello, esta investigación podría ser un punto de partida novedoso para luchar contra los tumores malignos.

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“Muchas células cancerosas presentan una división alterada, se dividen mucho más que las no cancerosas. Y para esta división la célula necesita estructuras mecánicas que monta en su interior. Estas estructuras son las que dividen en dos una célula. Por ello en el mercado existen medicamentos para el cáncer cuyo misión es afectar a las estas estructuras mecánicas que permiten la división celular”, explica a El Confidencial José Antonio Plaza, investigador del IMB-CNM-CSIC y coordinador del proyecto.

En caso de que la investigación llegue a ‘buen puerto’ así atacaría al cáncer, según desgrana Plaza: “La idea es, en vez de utilizar medicamentos ‘químicos’ para alterar la parte mecánica de las células, utilizar un objeto mecánico, un chip que le moleste al dividirse o incluso utilizar chips que las maten durante la división. Como las células cancerosas se dividen más, pues a estas les afectaría en mayor medida que a las sanas”.

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Si llega a aplicarse para luchar contra células cancerosas, esta técnica tendría ‘a priori’ ventajas y desventajas.

“La desventaja es que estos chips son mucho más grandes que las moléculas de los medicamentos, con lo cual mandarlos a la zona del cuerpo que se requiera es más difícil. Tendría que ser a zonas accesibles como la piel o inyectarlos donde toque si son zonas inaccesibles”, señala el coordinador del proyecto. En la misma línea apunta que “la ventaja es la misma que la desventaja. Estos chips son mucho más grandes que las moléculas de los medicamentos, con lo cual una vez están donde deben, no se van a otras partes del cuerpo, con lo cual se reducen los efectos secundarios”.

Los dispositivos

“Los dispositivos se pueden diseñar con formas y dimensiones controladas a la escala de las micras y los nanómetros. En particular, los dispositivos fabricados tienen forma de estrella, un diámetro de 22 µm y espesores que van desde los 50 a los 500 nm. Están fabricados en silicio y su geometría en forma de estrella los asemeja a una malla de nanofibras”, explica Plaza.

Estos dispositivos se han desarrollado en la Sala Blanca de Micro y Nanofabricación del IMB-CNM-CSIC, una Infraestructura Científica y Técnica Singular (ICTS) del Ministerio de Ciencia e Innovación. “La capacidad de fabricar millones de chips de silicio de tamaño y forma rigurosamente especificados permitirá el diseño de nuevas herramientas que facilitarán la exploración de la mecánica celular desde ángulos innovadores, contribuyendo en el conocimiento de los procesos intracelulares”, añade María Isabel Arjona, investigadora del IMB-CNM-CSIC, sobre las nuevas vías que abre el trabajo.