(PhysOrg.com) - Detectando células cancerosas y destruyéndolas, inyectar drogas con extrema precisión en las células enfermas del cuerpo humano:estos son solo dos ejemplos de lo que los científicos de EPFL están tratando de lograr utilizando nanopartículas de óxido de hierro desarrolladas en el Laboratorio de Tecnología en Polvo de la Escuela (LTP).

Solo de 5 a 10 nanómetros de diámetro (un nanómetro es una millonésima parte de un milímetro), las nanopartículas superparamagnéticas de óxido de hierro que está estudiando el equipo de LTP del profesor Heinrich Hofmann son prometedoras, porque exhiben propiedades magnéticas cuando se exponen a un campo magnético externo. Esa característica es importante para ciertas aplicaciones médicas, como diagnosticar enfermedades como la artritis, localizar tumores, y destrucción de células cancerosas en pacientes.

Detectando cáncer

Los científicos de EPFL están estudiando tres aplicaciones principales:diagnóstico, tratamiento y eliminación de células malignas. "En la práctica, Las partículas de óxido de hierro ya se utilizan como agentes de contraste en la resonancia magnética (RM) en casos de tumores hepáticos. ”Señala Hofmann. “Estamos estudiando cómo aplicar este método a todo tipo de tumores y si es posible a otras enfermedades, como la artritis. Este último es el objetivo de un gran proyecto FP-7 de la UE (Nanodiara) ”. Así es como funciona:las células cancerosas tienen receptores en su superficie, una especie de identificación celular. El recubrimiento de las nanopartículas se adapta en consecuencia (a través de anticuerpos, por ejemplo), para que una vez que se inyecten por vía intravenosa, solo se unirán a los receptores de las células cancerosas. Y debido a que una partícula de óxido de hierro altera el contraste del tejido cuando se somete a un campo magnético, por lo tanto, es posible identificar la ubicación exacta de las células cancerosas mediante resonancia magnética. “Hasta ahora, esta técnica solo ha sido validada para tumores de hígado, porque para cada tipo de cáncer, se deben agregar elementos de superficie, que cambian el comportamiento de las partículas. Sin embargo, es bastante difícil comprender el comportamiento de las nanopartículas en un fluido complejo, como sangre, ”, Explica.

Tratamiento dirigido

Un aspecto de la investigación se centra en una nueva y emocionante aplicación:la administración de fármacos dirigida a células específicas. “Es posible que las nanopartículas de óxido de hierro penetren directamente en los orgánulos de una célula. Esta propiedad abre la posibilidad de administrar un medicamento directamente en el interior de una celda, ”Explica Hofmann. Esto tiene claras ventajas sobre los métodos de administración de fármacos existentes. El profesor de radiología de la Universidad de Ginebra, Jean-Paul Vallée, dice:

“En los tratamientos farmacológicos sistémicos actuales, el fármaco no se administra de forma selectiva en el cuerpo, pero absorbido ampliamente. Con este nuevo método, podríamos evitar ciertos efectos secundarios y administrar el medicamento solo a las células que necesitan ser tratadas ".

Destruyendo tumores con calor

Además de detectar células específicas y administrar medicamentos directamente en ellas, Las partículas de óxido de hierro también tienen la capacidad de destruir los tumores óseos de forma hipertérmica. En el cáncer de hueso, las metástasis a menudo se desarrollan en la columna vertebral. Un tratamiento actual consiste en inyectar una sustancia similar al cemento en los cuerpos de las vértebras. Una vez que esta sustancia a base de polímero está en el cuerpo, solidifica y así estabiliza las vértebras. Según los investigadores, si se añadieron partículas superparamagnéticas al cemento antes de la inyección, sería posible transferir energía aplicando un campo magnético alternativo externo, calentando así el implante hasta 46 ° C. Este procedimiento destruiría selectivamente las células cancerosas en las proximidades, porque son menos tolerantes al calor que los tejidos normales. "Este método sería menos agresivo que los láseres, que también queman células sanas y dejan materiales de desecho, ”Añade Hofmann.

Por el momento, estas tres aplicaciones se encuentran en etapa preclínica, y forman parte de varios proyectos en los que participan numerosos socios, como los Hospitales Universitarios de Lausana (CHUV), la Universidad de Ginebra y el Centro Suizo de Electrónica y Microtecnología (CSEM), así como empresas como ANTIA o MERCK-Serono.