Nanorobots inyectables que combaten enfermedades mejoran la precisión de la terapia contra el cáncer

Durante décadas, la nanomedicina ha prometido nanorobots inyectables capaces de localizar activamente enfermedades, pero convertir esa visión en realidad ha resultado esquivo. En particular, la terapia contra el cáncer se ve limitada por una mala focalización de los fármacos, una penetración tumoral superficial y una fuerte dependencia de la difusión pasiva. Estos desafíos reducen la eficacia del tratamiento y aumentan los efectos secundarios. Ahora, un nuevo estudio demuestra un nanorobot inyectable capaz de desplazarse activamente por el torrente sanguíneo, detectar señales específicas del tumor y acumularse con precisión en el tejido canceroso.

Investigadores de la Universidad Tecnológica de Wuhan (Wuhan, China) han diseñado nanorrobots "Janus" propulsados por enzimas mediante la integración de dos enzimas con funciones distintas en hemisferios opuestos de nanopartículas de oro. La ureasa proporciona propulsión al convertir la urea endógena presente en la sangre y los tumores en movimiento mecánico, mientras que la catalasa permite el control direccional al detectar gradientes de peróxido de hidrógeno comunes en microambientes tumorales. Este diseño de doble enzima desacopla el movimiento y la dirección, lo que permite una quimiotaxis ultrasensible hacia las señales bioquímicas asociadas a los tumores.

Los nanorobots se probaron en modelos murinos con tumores tras una inyección intravenosa. En comparación con las nanopartículas de difusión pasiva, los nanorobots propulsados por enzimas mostraron una focalización tumoral 209 veces mayor, una penetración tumoral más de diez veces más profunda y una internalización celular 1.970 veces mayor. Los hallazgos, publicados en National Science Review, demuestran que, cuando se cargan con fármacos anticancerígenos, los nanorobots con navegación activa mejoraron la supresión tumoral en aproximadamente 49 veces en relación con los portadores de fármacos pasivos.

La estrategia de quimiotaxis mejorada por propulsión se adapta al cambiar las combinaciones de enzimas, lo que la hace aplicable más allá de la terapia contra el cáncer. El enfoque podría extenderse a enfermedades caracterizadas por gradientes bioquímicos localizados, como la inflamación y la infección. Para impulsar la aplicación clínica, los investigadores han creado una empresa dedicada al desarrollo de nanorrobots inyectables para uso médico. Se espera que la optimización continua y la evaluación de seguridad acerquen la tecnología a las aplicaciones terapéuticas en el mundo real.

“Este trabajo ofrece una nueva estrategia para la administración de fármacos de próxima generación y promete un cambio de paradigma para los nanorobots autopropulsados en la medicina de precisión”, afirmaron los autores.