Nuevo tratamiento contra el cáncer utiliza partículas sensibles al sonido para ablandar tumores

El cáncer sigue siendo una de las principales causas de muerte en Estados Unidos y, aunque tratamientos como la quimioterapia y el ultrasonido pueden ser eficaces, a menudo dañan el tejido sano. Un desafío clave consiste en administrar una cantidad suficiente de tratamiento a los tumores sin aumentar la toxicidad. Los tumores sólidos son particularmente difíciles de tratar debido a su estructura densa que limita la penetración de los fármacos y la eficacia del tratamiento. En un nuevo estudio, investigadores han demostrado que los tumores pueden ablandarse mecánicamente mediante sonido, lo que podría facilitar y hacer más seguro su tratamiento.

Investigadores de la Universidad de Colorado en Boulder (Boulder, Colorado, EUA) han desarrollado una estrategia de tratamiento que combina ultrasonidos de alta frecuencia con partículas microscópicas especialmente diseñadas que reaccionan al sonido. Estas partículas están diseñadas para responder mecánicamente al ser expuestas a la energía ultrasónica. Están fabricadas con sílice y recubiertas por una capa de moléculas grasas. Al ser expuestas a ultrasonidos de alta frecuencia, vibran rápidamente y vaporizan el agua circundante, creando pequeñas burbujas. Esta actividad física localizada altera el microambiente del tumor sin dañar directamente el tejido sano circundante.

Para probar el método, los investigadores introdujeron las partículas en cultivos de tejido tumoral y aplicaron ultrasonido. En modelos tumorales tridimensionales, el tratamiento redujo la cantidad de proteínas estructurales que rodean las células tumorales. Esto produjo un ablandamiento mensurable del tejido tumoral. Al reducir la densidad proteica en el entorno tumoral, el método mejoró las vías de transporte interno dentro de los tumores. Los hallazgos, publicados en ACS Applied Bio Materials, demuestran que la modificación mecánica de tumores puede lograrse sin aumentar la intensidad del ultrasonido ni la dosis del fármaco.

El ablandamiento de los tumores podría permitir que fármacos, células inmunitarias o energía ultrasónica penetren con mayor eficacia en el tejido tumoral. Este enfoque podría reducir la dosis de quimioterapia o ultrasonido necesaria, disminuyendo así el riesgo de efectos secundarios. La estrategia podría resultar especialmente útil para cánceres localizados, como el de próstata o el de vejiga. Los investigadores creen que la técnica podría integrarse con los sistemas de ultrasonido focalizado existentes que ya se utilizan clínicamente. Los trabajos futuros explorarán cómo se comporta este enfoque en modelos más complejos y cómo puede combinarse con las terapias oncológicas existentes.

“Los tumores son como una ciudad. Hay autopistas que los atraviesan, pero no están bien diseñadas, por lo que es difícil transitar”, dijo el profesor asociado Andrew Goodwin, autor principal del estudio. “La tecnología del ultrasonido focalizado ha avanzado muchísimo en la última década. Espero que las partículas que desarrollamos en el laboratorio puedan empezar a integrarse con las tecnologías acústicas, de imagen y terapéuticas que forman parte del régimen clínico”.

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Universidad de Colorado en Boulder