El MIT desarrolló nanoantenas inyectables que eliminan células cancerosas de glioblastoma sin efectos adversos

Investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) desarrollaron nanoantenas inyectables capaces de eliminar células de glioblastoma resistentes a los fármacos sin dañar el tejido cerebral sano, una alternativa para un cáncer cuya supervivencia mediana es de apenas 12-15 meses incluso con los mejores tratamientos disponibles.

La investigación fue publicada en la revista científica Science Advances y los resultados mostraron que, al aplicar las nanoantenas sobre células obtenidas de pacientes con glioblastoma agresivo y resistente a la quimioterapia, se logró eliminar el 52,2% de ellas, una cifra más de cinco veces superior a la alcanzada por la temozolomida, el fármaco estándar.

Campos eléctricos localizados contra células resistentes

La tecnología fue denominada HITMAN, sigla en inglés de terapia tumoral mediante campos eléctricos altamente localizados inducidos por nanoantenas activadas magnéticamente. Cada dispositivo mide unos 150 nanómetros, cerca de una centésima parte del grosor de un cabello humano.

Deblina Sarkar, profesora asociada, titular de la cátedra AT&T Career Development y directora del grupo Nano-Cybernetic Biotrek del MIT Media Lab, resumió: “En estudios de laboratorio y con animales, este enfoque redujo de manera significativa el crecimiento tumoral y prolongó la supervivencia sin efectos secundarios detectables, lo que pone de relieve su potencial como terapia precisa y segura contra el cáncer cerebral”.

El equipo utilizó tejido tumoral proporcionado por pacientes atendidos en Mayo Clinic. Después implantó esas células derivadas de pacientes en el cerebro de ratones para reproducir la enfermedad en un modelo ortotópico, es decir, con el tumor en el mismo órgano que afecta en humanos.

En esos animales, la terapia frenó de forma sustancial el crecimiento de los tumores y extendió la supervivencia mediana en más de 50%. Los análisis no detectaron toxicidad en el tejido sano cercano ni en los principales órganos: riñones, hígado, bazo, pulmones y corazón.

La cantidad de colonias de células cancerosas también se redujo de entre 112 y 150 en los grupos de control a 26 en el grupo tratado. Este descenso sugiere una posible disminución del riesgo de recurrencia tumoral y metástasis.

Activación inalámbrica sin calor dañino

Las nanoantenas se activan desde el exterior del cuerpo mediante un campo magnético de baja frecuencia, de hasta 200 kHz, capaz de atravesar el cráneo y el tejido cerebral sin generar el calor que puede lesionar órganos. Sus componentes magnetoestrictivos —materiales que se deforman al recibir un estímulo magnético— transmiten tensión a una película piezoeléctrica, un material que produce electricidad al ser comprimido.

Ese proceso crea campos eléctricos localizados que alteran las corrientes y los campos bioeléctricos propios de las células de glioblastoma, necesarios para regular sus funciones. La interferencia provoca el plegamiento anormal de proteínas —alteración en su forma tridimensional que las vuelve no funcionales—, daños en las membranas celulares y estrés del retículo endoplasmático, una estructura encargada de producir proteínas funcionales.

Las células tumorales resultaron más vulnerables porque se multiplican a gran velocidad, lo que incrementa su necesidad de plegar proteínas. También presentan alteraciones características en la composición de sus membranas y en sus orgánulos internos.

Los investigadores compararon el efecto de las nanoantenas activadas con dos controles: células expuestas a los dispositivos sin campo magnético y células sometidas solo al campo magnético. Los resultados confirmaron que la acción antitumoral dependía de la activación magnética de las nanoantenas.

Una vía de administración hacia el cerebro

El glioblastoma plantea obstáculos particulares porque infiltra el tejido cerebral, lo que dificulta retirar todo el tumor sin afectar la función cognitiva. Además, suele resistir la radioterapia y la quimioterapia, mientras que la inmunoterapia enfrenta un entorno tumoral que inhibe la respuesta inmunitaria.

Los autores resumieron esa limitación terapéutica: “El fracaso persistente de estas terapias subraya la necesidad urgente de nuevos enfoques para tratar las células de glioblastoma resistentes al tratamiento”. Y destacaron que HITMAN “ofrece una terapia mínimamente invasiva, espacialmente precisa y clínicamente trasladable para el glioblastoma”.

En una futura aplicación clínica, las nanoantenas podrían inyectarse a través del cráneo. Sarkar señaló que una tecnología desarrollada en su laboratorio en 2025 podría simplificar aún más el procedimiento. El sistema, denominado “circulatronics”, combina dispositivos electrónicos con células vivas para evitar que el sistema inmunitario los reconozca como agentes extraños y los ataque.

En ensayos preclínicos, permitió administrarlos mediante una inyección en el brazo, atravesar la barrera hematoencefálica —el filtro natural que protege al cerebro de sustancias presentes en el torrente sanguíneo— y alcanzar una región cerebral específica.