Robots microscópicos guiados por resonancia magnética eliminan tumores hepáticos

El carcinoma hepatocelular, el tipo más común de cáncer de hígado, es un desafío de salud mundial que causa aproximadamente 700.000 muertes al año. La modalidad de tratamiento principal actual es la quimioembolización transarterial. Esta técnica administra quimioterapia directamente en la arteria que irriga el tumor hepático y bloquea el suministro de sangre al tumor mediante microcatéteres, guiados por rayos X. Sin embargo, este método es invasivo y requiere profesionales médicos altamente capacitados. Ahora, un novedoso método para el tratamiento de tumores de hígado que utiliza microrobots guiados por imanes en un dispositivo de resonancia magnética podría revolucionar los enfoques de radiología intervencionista utilizados para tratar los cánceres de hígado.

El concepto de inyectar robots microscópicos en el torrente sanguíneo con fines terapéuticos existe desde hace algún tiempo. Los robots en miniatura, compuestos de nanopartículas de óxido de hierro magnetizables y biocompatibles y dirigidos por un campo magnético externo, pueden ofrecer en teoría tratamientos médicos de alta precisión. Un desafío clave ha sido que la fuerza gravitacional sobre estos microrobots es mayor que la fuerza magnética, lo que afecta su navegación, especialmente cuando el tumor objetivo se encuentra por encima del lugar de la inyección. Si bien las máquinas de resonancia magnética producen un fuerte campo magnético, los gradientes magnéticos para la navegación y la generación de imágenes son relativamente débiles. Investigadores del Centro de Investigación Hospitalaria de la Universidad de Montreal (CRCHUM, Quebec, Canadá) han desarrollado un algoritmo innovador. Este algoritmo calcula la posición óptima del cuerpo del paciente dentro de una resonancia magnética clínica para utilizar la gravedad junto con las fuerzas de navegación magnética, facilitando el movimiento de los microrobots hacia las ramas arteriales que alimentan el tumor y, por lo tanto, conservando las células sanas.

Este método de navegación por resonancia magnética se puede implementar con un catéter implantable similar a los utilizados en quimioterapia. Otra ventaja es que los tumores son más claramente visibles en la resonancia magnética que en las radiografías. Los investigadores han creado un inyector de microrobot compatible con resonancia magnética, ensamblando 'trenes de partículas': agregados de microrobots magnetizables con fuerza magnética mejorada, lo que los hace más fáciles de dirigir y detectar en imágenes de resonancia magnética. Esto permite un control preciso tanto de la dirección del "tren" del microrobot como de la idoneidad de la dosis del tratamiento. Como cada microrobot está destinado a administrar una fracción del tratamiento, cuantificarlos es crucial para los radiólogos. Aunque este avance científico supone un avance importante, su aplicación clínica aún está lejana. Además, los científicos deben desarrollar modelos para simular el flujo sanguíneo, la posición del paciente y la orientación del campo magnético. Este modelado, que predice el flujo de líquido a través de los vasos, mejorará la precisión del transporte del microrobot al tumor objetivo, refinando la precisión de este método innovador.

"En primer lugar, utilizando inteligencia artificial, necesitamos optimizar la navegación en tiempo real de los microrobots detectando su ubicación en el hígado y también la aparición de obstrucciones en las ramas de la arteria hepática que alimentan el tumor", dijo el Dr. Gilles Soulez, investigador del Centro de Investigación CHUM.

Enlaces relacionados:
CRCHUM