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Coordina: Óscar Moreno

Los nanorobots podrían atacar cánceres y eliminar coágulos de sangre (II)

Continuando con el tema iniciado en el anterior número de la Revista referente a dos de las iniciativas más novedosas que se están desarrollando en el ámbito del Horizonte 2020 de la Comisión Europea relativa a los nanorobots en el entorno de la medicina, veremos la segunda iniciativa.

En el anterior número se mencionaba cómo con los ultrasonidos eran capaces de manipular nanodispositivos que transportan medicamentos contra el cáncer por medio del Proyecto SONOBOTS, pero, la entrega precisa de medicamentos a lugares específicos del cuerpo podría ayudar a abordar otras enfermedades comunes y mortales. En este caso los investigadores del proyecto ANGIE, el profesor Salvador Pané y el profesor Josep Puigmartí-Luis, esperan que la administración de fármacos dirigida permita a los médicos tratar con mayor eficacia a un mayor número de pacientes con ictus. Los accidentes cerebrovasculares isquémicos, que ocurren cuando los coágulos de sangre cortan el flujo de sangre en el cerebro, son una de las principales causas de muerte en la UE, con más de 1,1 millones de personas que lo sufren cada año. La forma principal de tratamiento a los pacientes que llegan al hospital después de un accidente cerebrovascular es suministrando medicamentos anticoagulantes, pero estos se administran en forma de inyección y viajan por todo el cuerpo antes de llegar al cerebro. Estos medicamentos también tienen muchos efectos secundarios, que van desde náuseas y presión arterial baja hasta sangrado en el cerebro, y no todos los pacientes pueden tomarlos. Si los tratamientos pudieran dirigirse al lugar de una vena o arteria donde se está produciendo un coágulo, podrían eliminarse de manera mucho más eficaz. "Si concentramos la cantidad necesaria en el coágulo, reduciremos drásticamente estos efectos secundarios y podremos tratar a más pacientes y reducir los efectos secundarios", comenta el profesor Pané, codirector del Laboratorio de Robótica Multi-escala en el ETH Zúrich y jefe del Laboratorio de Química. En ANGIE, los investigadores están creando diminutos nanorobots que pueden hacer precisamente esto y administrar el fármaco directamente sobre el coágulo. A diferencia de los nanonadadores del Proyecto SONOBOT, los nanorobots que se están desarrollando bajo ANGIE son más sofisticados en términos de cómo se pueden controlar. "Los mecanismos convencionales para desplazarse de los nanonadadores no funcionan en la nano escala” comentó. Para superar esto, el equipo está utilizando campos magnéticos para controlar las estructuras de tamaño nanométrico, que contienen partículas o películas magnéticas. El profesor Pané los comparó con un brazo robótico en una línea de montaje industrial. Mientras que los robots industriales usan un brazo controlado por ordenador para mover una pinza en el extremo, en el caso de los nanorobots ANGIE, el 'brazo' es el campo magnético que mueve los nanorobots magnéticos. Los nanorobots están hechos de diminutas estructuras compuestas de polímeros biodegradables a base de hierro. La alteración de

la forma y composición de estas estructuras puede cambiar la forma en que se controlan. Cuando el nanorobot alcanza su objetivo, un coágulo en el cerebro en el caso de los pacientes con accidente cerebrovascular, interactúa con el coágulo para suministrar la carga de fármaco que transporta. Tomado en su totalidad, ANGIE puede considerarse un sistema robótico debido al nivel de control que permite el campo magnético, según los investigadores. Tal y como apunta el profesor Puigmartí-Luis, químico de la Universidad de Barcelona, "Realmente son robots: puedes controlarlos, acelerarlos, detenerlos, moverlos en las tres direcciones”. En principio, pueden rodar, moverse en espiral y voltearse. Aunque todavía está en su primer año, el equipo de investigación de ANGIE está desarrollando actualmente el sistema electromagnético, que comprende los nanorobots y la infraestructura necesaria para controlar estos dispositivos. Para comprobar que su tecnología funciona, imprimirán en 3D un sistema vascular humano, basado en datos reales, y mapearán la ruta óptima para que sus nanorobots alcancen un coágulo, dice el profesor Puigmartí-Luis. Si tiene éxito, el uso de estos nanorobots para administrar medicamentos en los coágulos en pacientes con accidente cerebrovascular, por ejemplo, podría lograrse con el equipo existente en muchos hospitales importantes. "Los campos magnéticos ya se utilizan en los hospitales para la formación de imágenes por resonancia magnética", añadió el profesor Pané. Aunque su objetivo actual es encontrar coágulos que causan accidentes cerebrovasculares, la tecnología podría aplicarse a muchas otras enfermedades, dice el profesor Pané. Pero necesitan demostrar que su tecnología funciona antes de poder probarla en personas. Más información:

• Horizon Magazine - https://ec.europa.eu/research-and-innovation/en/horizon-magazine • Proyecto ANGIE – https://cordis.europa.eu/project/ id/952152 • Laboratorio de Robótica Multi-escala - https://msrl.ethz. ch/the-lab.html