Las nanopartículas pueden tener un papel fundamental en el tratamiento del cáncer

Esta química se ha propuesto utilizar sus conocimientos para mejorar nuestra calidad de vida. Experta en biomateriales cerámicos, abre la puerta a nuevas maneras de enfocar el tratamiento del cáncer. Recientemente, ha sido elegida miembro de la Selección Española de la Ciencia 2015

Es ambiciosa. Tanto, que quiere meter en la misma coctelera el cáncer, la osteoporosis, los materiales biocerámicos y los nanotransportadores para obtener una solución que regenere nuestra salud. Está a punto de conseguirlo.

- Desde cuándo se emplean los materiales en medicina

- Los de sustitución empezaron a utilizarse, más o menos, después de la II Guerra Mundial. Hacía falta un reemplazo para aquellas partes del cuerpo que no funcionaban o que sin ellas se vivía mal. Era necesario encontrar un sustituto que arreglara el daño. Fueron muy útiles hasta los años 80. A partir de ahí se empieza a trabajar con cerámicas bioactivas, que no solo se integran mejor en el paciente, sino que tienen capacidad de regeneración. Eso supuso un salto muy grande porque se pasó de solo sustituir a reparar. Y ahora, en el siglo XXI el reto es el de regenerar , y donde se da entrada por la puerta grande a la biología . Por supuesto, los biomateriales siguen teniendo un protagonismo importante: sirven de andamio para que esa función regeneradora se pueda llevar a cabo. Pero hemos pasado de sustituir a reparar y ahora estamos en regenerar.

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- ¿Exactamente cuál es el papel de los nanomateriales?

- Hace ocho o diez años comenzamos con las nanocerámicas. Y eso abrió muchas vías. Cuando un tumor está muy localizado y en sitio muy operable, los oncólogos lo tienen claro: extirpar, limpiar… Pero hay otros cánceres: los que ya han generado metástasis y los que no son operables por diferentes razones. En estos casos, se puede llegar a ellos con nanotransportadores, es decir con nanopartículas. Pueden ser de muchos tipos. Nosotros trabajamos con cerámicas porque en mi grupo vimos que las que son mesoporosas de sílice pueden albergar fármacos de forma controlada. En ellas cargamos el fármaco.

- ¿Se aplica ya en pacientes reales?

- Ya estamos trabajando con oncólogos del Hospital Niño Jesús para el neuroblastoma. Porque el cáncer, aunque se asocia al envejecimiento, también tiene sus excepciones. Cada 27 minutos muere un menor por esta causa en el mundo. Con un actuación tradicional, lo que se hace es aplicar primero un fármaco muy agresivo, después dejar descansar al niño, y luego volver al tratamiento con un segundo fármaco. Bueno, en realidad, deberíamos decir citotoxinas porque matan las células tumorales. Para los oncólogos sería maravilloso poder dar todo el tratamiento conjuntamente, en dosis pequeñísimas, solo las necesarias, porque toda la dosis iría solo a las células cancerígenas y en este caso concreto se daría el tratamiento en un solo paso.

- ¿Cómo se logra que las nanopartículas cerámicas lleguen a la célula tumoral, entren en ella y liberen su carga de citotoxinas?

- Primero fabricamos, sintetizamos, la nanopartícula. Después, estudiamos para cada caso concreto el fármaco que debemos introducir y simulamos cómo se va a liberar. Así vemos la cinética que hay y las dosis necesarias. A continuación, preparamos la superficie de esa nanopartícula con el fin de que sea específica para un determinado tipo de células, las del tumor concreto al que queremos llegar. Lo hacemos de forma química, poniéndole unos links, unas terminaciones químicas que sean específicas para ese caso. Y una vez que lo tenemos preparado, comprobamos que se internalizan dentro de la célula. El reto es que cuando esté dentro, logremos que salga el fármaco. Y eso lo hacemos con un estímulo interno o externopara que en el momento oportuno se abran las compuertas de esas nanopartículas y liberen el citotóxico. Si todo eso funciona, el sistema es un éxito.

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- ¿A qué tipos de estimulación se refiere?

- Empezamos con magnestimo y luego con luz, calor, ultrasonidos… Todos esos son estímulos externos. También hay otros internos como las enzimas. Algunas se encuentran cerca de la zona afectada. Si nosotros somos capaces de saber cuáles son, podremos usarlas como estímulos. Hay distintas vías y diferentes posibilidades, todas en estudio.

- ¿Qué tipo de reacciones ha provocado su planteamiento?

- Todo lo desconocido en principio no es bueno hasta que no se haya testado. Pero, ojo, muchas veces nos dan miedo cosas sin tener una base científica adecuada. Todos los puntos de vista son importantes. Hay que ir con cuidado. Por ejemplo, analicemos alguno de los tratamientos. Cuando hay un cáncer, las concentraciones de quimio que se les da al paciente son tremendas y afectan a todos los tejidos; generan grandes efectos secundarios. Con las nanopartículas lo que pretendemos es introducir solo unas cantidades ínfimas para que lleguen únicamente a la zona del tumor. Esto en sí es ya una primera ventaja. Pero, además, al ser tan pequeñas y estar tan dirigidas, el veneno solo se libera allí donde es necesario y no en todas las zonas adyacentes.

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Hemos pasado de sustituir a reparar y ahora estamos en regenerar.

- Ahora mismo parece que la lucha contra el cáncer pasa por una estrategia multidisciplinar

- El mundo de los materiales y de la biomedicina tiene que estar en contacto continuo para estos desarrollos, trabajar codo con codo y entender unos lo que hacen los otros. A nosotros, por ejemplo, para evaluar la eficacia de un estímulo nos conviene cargar al máximo las nanopartículas. El biólogo, sin embargo, dice lo contrario con el fin de que no se afecten los tejidos circundantes. Atendiendo a estas necesidades, en mi grupo lo que hacemos es un primer estudio con la mayor cantidad que podamos de citotoxinas. Una vez que hemos visto que funciona, empezamos a disminuir y lo hacemos tanto como podamos para conseguir el mejor efecto con la mínima proporción. Y eso es lo que le pasamos al oncólogo.

- Y el sílice de las nanopartículas ¿no es dañino en sí?

- Cuando alguien se toma una mariscada o se bebe un par de cañas, toma muchísima más cantidad de silicio del que podría contener esa nanopartícula a lo largo de toda una vida en el cuerpo humano. De todas maneras, se han hecho estudios de toxicidad. Las ha llevado a cabo el bioquímico japonés Fuyu Tamanoi y ha demostrado que las mesoporosas de sílice no son tóxicas; se eliminan por secreción.

- ¿Por qué sílice y no, por ejemplo, polímeros?

Yo me había especializado con métodos de síntesis de partículas pequeña y trabajaba en materiales porosos, magnéticos y superconductores desde hace años. Entre ellos estaba la sílice. Cuando llegué al campo contrario, al de la medicina, pensé que podía tener aplicaciones allí. La sílice es inocua en las proporciones en las que trabajamos nosotros. También está el hecho de que yo sabía hacerla porosa, lo que me permitía una carga muy grande de fármacos, poner unas compuertas y sellarlas para que la liberación fuera controlada, según nuestra voluntad.

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- ¿Qué diferencia hay entre las nanopartículas cerámicas y poliméricas?

- Normalmente, la comunidad médica estaba más acostumbrada a las poliméricas porque son como el chicle, se ajusta a todo, se deforma… El inconveniente es que tienen una alta degradación. Las cerámicas son más rígidas y muy estables. Por eso te permiten más estímulos y, cuando han terminado su función, pueden eliminarse vía renal.

- Nuestra sociedad es cada vez más longeva. ¿Se puede hacer algo para mejorar el último estadio de la vida?

- Hay una relación muy estrecha entre el envejecimiento y enfermedades como el parkinson, el alzhéimer y el cáncer. De hecho, probablemente podríamos retrasar este proceso si llegáramos a a entender a nivel molecular realmente cómo se produce. El objetivo es que las enfermedades lleguen más tarde, cuando ya hayamos pasado la barrera de nuestra vida.

- ¿Se frenará también el deterioro cognitivo?

- En este terreno es la biología molecular la que está buscando las soluciones. Ya se van teniendo pistas. Es como un pequeño puzzle. Hay piezas, pero lo que hace falta es que encajen. Carlos López Otín trabaja mucho en esto. También está María Blasco, Barbacid… Se van haciendo descubrimientos parciales, cosas que afectan. También la secuenciación del genoma ha permitido un gran avance. Cuando se conocen las cosas, se sabe cómo atajarlas, se entienden. Yo creo que todo esto llegará.

- Uno de los problemas del envejecimiento es la osteoporosis. Las nanopartículas pueden tener un papel fundamental en su tratamiento

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- Se trata de una enfermedad silenciosa que produce pérdida de masa ósea. Es consecuencia del envejecimiento con todas sus implicaciones celulares. Por eso lidero una red que se llama Agening, para abordar temas como este. La osteoporosis empieza a ser frecuente en el mundo femenino a partir de los 50 años. Una de cada dos mujeres tendrá una rotura osteoporótica, aunque los hombres tampoco se salvan. Suponiendo un panorama muy optimista,

- ¿Cómo encajan osteoporosis, cáncer, envejecimiento, biomateriales…?

- Los oncólogos se quejan de que las personas muy mayores que sufren cáncer, además padecen osteoporosis. A veces basta con moverles en la camilla para que se les fracture un hueso porque el envejecimiento es un proceso de deterioro que va afectando a todo nuestro organismo.

- Los biomateriales pueden jugar aquí un papel fundamental. En mi grupo sabemos cómo hacer que los nanotransportadores, con su carga de fármacos, lleguen a los sitios oportunos para reparar y regenerar las zonas dañadas.Tambien sabemos que la infección de implantes es un problema real y que Siendo optimistas, un 2% de las prótesis que se ponen en la actualidad se infectan. Por eso es muy importante buscar un tratamiento superficial que impida la adherencia de las bacterias. En nuestros estudios hemos logrado en un 99,9% la disminución de este riesgo. Ya en los años 90 trabajábamos con biocerámicas para sustitución de tejidos duros, fracturas y regeneración ósea. Unos años después, empezamos con el tema de la infección. Por otro lado, teníamos nanotransportadores. Ahora lo que nosotros queremos es llevar a cabo un macroproyecto que aúne infección, sustitución-osteoporosis y nanotransportadores. Yo lo veo como un violín. Si eres capaz de tocarlo armónicamente, habrás encontrado la solución para un problema triple: infección, regeneración y tratamiento del cáncer.

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- ¿Qué haría usted si tuviera el presupuesto de La Roja.

- Favorecería y estimularía una nueva cantera, la mantendría, aumentaría y le daría estabilidad para que tuviera entusiasmo y medios. La ciencia en España no va a funcionar si no hay cantera buena.

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