La idea de inyectar microrrobots en el torrente sanguíneo para curar el cuerpo humano no es nueva, tampoco es ciencia ficción, y ahora pueden combatir tumores hepáticos. Guiados mediante un campo magnético externo, los robots en miniatura y biocompatibles, formados por nanopartículas magnetizables de óxido de hierro, teóricamente pueden entregar un medicamento de forma muy específica.
Hasta ahora persistía un obstáculo técnico: la fuerza de la gravedad de estos microrrobots supera la de la fuerza magnética, lo que limita su guía cuando el tumor se encuentra más alto que el sitio de inyección.
Aunque el campo magnético de un dispositivo de resonancia magnética es alto, los gradientes magnéticos, utilizados para la navegación de microrrobots y para producir imágenes, son más bajos.
“Para resolver este problema hemos diseñado un algoritmo que determina en qué posición debe estar el cuerpo del paciente en el dispositivo de resonancia magnética para aprovechar la gravedad y combinarla con la fuerza de navegación magnética”, explica el doctor Gilles Soulez, profesor de la Universidad de Montreal y autor del estudio.
“Este efecto conjugado facilita el desplazamiento de los microrrobots hacia las ramas arteriales que alimentarán los tumores o el tumor”, dice. Al variar la dirección del campo magnético, podemos guiarlos con precisión hacia los sitios a tratar y así preservar las células sanas.”
Publicada en la revista Science Robotics, esta prueba de concepto podría cambiar los enfoques de radiología intervencionista utilizados para tratar los cánceres de hígado.
El más común de ellos, el carcinoma hepatocelular, es responsable de 700,000 muertes al año en todo el mundo y con frecuencia se trata hoy en día con quimioembolización transarterial.
Requiriendo personal altamente cualificado, este tratamiento invasivo consiste en administrar la quimioterapia directamente en la arteria que nutre los tumores hepáticos y bloquear su suministro de sangre con microcatéteres guiados por rayos X.
“Nuestro enfoque de navegación por resonancia magnética podría hacerse con un catéter implantable como los empleados en quimioterapia”, dice el doctor Soulez. “La otra ventaja es que la resonancia magnética permite visualizar mejor los tumores que los rayos X”.
Gracias al desarrollo de un inyector para microrrobots compatible con la resonancia magnética, los científicos pudieron ensamblar a petición “trenes de partículas”, agregados de microrrobots magnetizables. Con una mayor fuerza magnética, son más fácilmente controlables y detectables en las imágenes proporcionadas por el dispositivo de resonancia magnética.
De este modo, el equipo puede asegurarse no solo de que el tren va en la dirección correcta, sino también de que la dosis de medicamento es adecuada. Porque, con el tiempo, cada microrrobot llevará una porción del tratamiento a administrar. Por lo tanto, conocer su número es esencial para los radiólogos.
“Hemos probado en 12 cerdos para acercarnos lo mejor posible a las condiciones anatómicas de los humanos. Esto resultó concluyente: los microrrobots navegaban preferiblemente por las ramas de la arteria hepática que estaban dirigidas por el algoritmo y llegaban a su destino ”, menciona el doctor Soulez.
Su equipo se aseguró de que la localización del tumor en las diferentes partes del hígado no influyera en la eficacia de este enfoque.
“Gracias a un atlas anatómico de hígados humanos, pudimos simular el pilotaje de microrrobots en 19 pacientes tratados con quimioembolización transarerial para combatir tumores”, subraya. “Tenían un total de una treintena de tumores colocados en diferentes lugares de su hígado. En más de 95 por ciento de los casos, la localización del tumor fue compatible con el algoritmo de navegación para llegar al objetivo tumoral”. N
