Nanopartícules per tractar tumors cerebrals incurables?

Pot una nanocàpsula transportar un fàrmac a l’àrea cerebral danyada per un ictus? Pot una molècula modificar-se per atacar les cèl·lules tumorals del cervell? Els materials avançats són claus per a la innovació científica que podria millorar el tractament de malalties cerebrals, especialment fent-los més precisos i amb menys efectes secundaris.

És el cas de dos projectes capdavanters de l’Institut de Ciències de Materials de Barcelona (ICMAB), un centre del CSIC: el primer, el de la spin-off LabsinLove (LiL), amb la participació dels membres del grup de Materials Inorgànics i Catàlisi en col·laboració amb la Universitat de Granada; i el segon, el projecte End-STROKE (finançat per La Marató de TV3), en què participen membres del grup de Nanopartícules i Nanocompostos.

De les centrals nuclears als hospitals

El glioblastoma és un dels tumors cerebrals més agressius. Actualment, es tracta amb cirurgia i amb radioteràpia o quimioteràpia posterior. Al LabsinLove investiguen el tractament amb la Teràpia per Captura de Neutrons de Bor (BNCT), una teràpia que consisteix a posar una diana (el bor) al teixit tumoral i irradiar-lo amb neutrons que destrueixen per reacció nuclear només les cèl·lules amb bor sense causar danys en el teixit sa, a diferència de la radioteràpia, que s’irradia a tota la zona.

Aquesta teràpia no s’ha aplicat més massivament perquè fins fa poc els neutrons necessaris només es produïen en reactors de centrals nuclears. Això suposava que “necessitaves tenir les instal·lacions a prop d’una central nuclear i portar la persona allà per tractar-la”, explica la investigadora de l’ICMAB Rosario Núñez. Afortunadament, ara hi ha acceleradors compactes de partícules que generen aquests neutrons i és “una instal·lació senzilla que pots muntar en un hospital”.

Així i tot, la teràpia requereix més investigació en la irradiació i la personalització de la dosi dels neutrons, i també pel que fa al compost de bor. De moment, “s’utilitzen compostos que tenen un únic àtom de bor (la borofenilalanina o BPA) i que no és gaire soluble, i necessites injectar-ne una quantitat molt gran”, explica la investigadora, que treballa per desenvolupar “compostos de bor que siguin més selectius i en tinguin més contingut, d'aquest element químic, i que siguin més solubles a l’hora d’injectar-los”. Amb això aconseguirien reduir-ne la dosi i minimitzar-ne els efectes secundaris. A més, aquestes molècules estan dissenyades per ser detectables amb microscòpia, cosa que converteix la BNCT també en una eina de diagnòstic.

“M’encantaria veure d'aquí a uns quants anys, abans que em jubili, algun fruit de tot això”, confessa Núñez amb il·lusió, però admet que encara falta temps perquè la teràpia arribi als pacients, malgrat que la Universitat de Granada ja ha fet assajos amb conjugats de BPA més solubles que estan donant bons resultats.

Enviar nanocàpsules al cervell

L’ictus és la segona causa de mort al món i la primera de discapacitat a Europa, apunta l’informe Càrrega Global de Malaltia (GBD), de l’Institut per a l'Avaluació i les Mètriques de la Salut (IHME). Segons la Societat Espanyola de Neurologia, el 80% dels ictus que es produeixen a l’Estat són isquèmics, és a dir, que es produeixen quan un coàgul obstaculitza l’arribada de la sang al cervell. Mentre que els tractaments actuals per a aquesta mena d’ictus se centren a restablir el flux sanguini extraient el coàgul que el causa en lloc de reparar el teixit cerebral malmès, l’End-STROKE proposa l’administració de nanocàpsules que alliberen molècules bioactives derivades de cèl·lules mare per regenerar el teixit i minimitzar les seqüeles neurològiques, que solen afectar la capacitat cognitiva, la memòria, la parla i els moviments psicomotrius.

La intervenció, que s’està provant amb ratolins, es fa amb un microcatèter que viatja per les artèries fins al punt obstruït i permet arribar directament a la zona del cervell afectada, com ja es fa amb altres tractaments actuals. Però ara aquesta investigació pionera proposa combinar la intervenció endovascular amb els tractaments de nanomedicina i els nanomaterials.

“Un dels problemes dels nanomaterials és que per via intravenosa se’n van pel sistema circulatori molt ràpidament a altres òrgans i pot tenir efectes secundaris”, explica Ana Rosell, investigadora de l’Institut de Recerca de la Vall d’Hebron (VHIR), que situa el primer objectiu a demostrar que són “més eficients i efectius administrant aquests nanofàrmacs”, una fita que en reduiria també la dosi i els costos.

Aquestes nanocàpsules, que fan un quart de micròmetre i que estan fetes amb polímers biodegradables i biocompatibles, contenen secretoma (les substàncies que alliberen les cèl·lules mare), que té diverses funcions: “Substituir les cèl·lules endotelials danyades que formen el vas sanguini, generar-ne de noves per reparar el vas danyat i ajudar a reparar les cèl·lules que hi ha al voltant”. L’avantatge de les nanocàpsules és que “permeten alliberar el contingut de manera sostinguda”, cosa que també impedeix que el fàrmac s’estengui més enllà de la zona d’interès. A més, contenen un imant que ajuda els investigadors a retenir-les allà on hi ha el camp magnètic.

Aquesta investigació té una planificació de tres anys, però per a Rosell fa curt. “Si tot va bé i els resultats són bons, i es poden fer tots els estudis preclínics, té un recorregut de quinze anys i necessitarà col·laboració i suport de la indústria farmacèutica i biotecnològica”, admet.