Un minúsculo robot hecho con origami capaz de localizar tumores y estrangularlos hasta provocarles un infarto. Suena a ciencia-ficción, pero es nanotecnología de última generación, obra de un equipo de científicos de las universidades del estado de Arizona (ASU) y el Centro Nacional de Nanociencia y Tecnología chino.
Este artilugio, que tiene un tamaño de 90 por 60 nanómetros (1.000 veces más pequeño que el ancho de un cabello), está ideado para ser introducido en los vasos sanguíneos que llevan sangre al tumor. Está compuesto de fragmentos de ADN, capaces de detectar el tumor, y una enzima llamada trombina que resulta clave para la coagulación de la sangre. Ambas partes interaccionan formando una barrera que impide el paso de sangre al tumor, que acaba sufriendo la muerte de sus tejidos.
Se trata del primer sistema "totalmente autónomo de ADN robótico para el diseño preciso de fármacos y terapias contra el cáncer", ha dicho Hao Yan, director del Centro de Diseño Molecular y Biomimética de la ASU. "Además, es una estrategia que se puede utilizar con muchos tipos de cáncer, ya que todos los vasos sanguíneos que alimentan a los tumores son esencialmente iguales".
El nano-robot ha sido empleado con éxito en ratones con distintos tipos de cáncer: mama, melanoma, ovario y pulmón. Los resultados aparecen hoy en la revista 'Nature Biotechnology'.
¿Cómo funciona?
Hasta ahora, uno de los grandes retos para el desarrollo de la nanomedicina era construir nano-robots que pudieran buscar activamente y destruir tumores sin dañar a las células sanas. Ahora, este equipo de investigadores parece haber resuelto este problema con una estrategia aparentemente simple para acabar con el tumor de una forma muy selectiva.
"Estos nano-robots pueden programarse para transportar cargas moleculares y provocar un bloqueo en el suministro de sangre al tumor, lo que puede provocar la muerte del tejido y reducir el tamaño del tumor", dijo Baoquan Ding, profesor del NCNST chino.
Con el modelo en ratones, Han y Ding comprobaron en directo cómo, una vez el tumor estaba creciendo, sus nano-robots se desplegaron para ir al rescate. El dispositivo está formado por un andamio de ADN con cuatro moléculas de trombina. El andamio, que se inyecta por vía intravenosa, es capaz de doblarse sobre sí mismo para formar un tubo hueco y desplazarse por los vasos sanguíneos hasta llegar al tumor.
La detección del mismo se realiza gracias a unos anticuerpos llamados aptámeros del ADN, que se dirigen específicamente a una proteína llamada nucleolina que suele producirse en grandes cantidades en la superficie de las células del tumor, pero no en las células sanas.
En apenas unas horas tras la inyección, los nano-robots habían rodeado el tumor.
"El nano-robot demostró ser seguro e inmunológicamente inerte para su uso en ratones normales y también en cerdos en miniatura", ha dicho Yuliang Zhao, profesor de NCNST y uno de los científicos principales de esta colaboración internacional. Lo más importante, según los investigadores, es que no había evidencia de que los nano-robots se hubieran diseminado hacia el cerebro, donde podrían causar efectos secundarios no deseados.
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