Científicos logran monitorizar en tiempo real la forma en que un novedoso tratamiento afecta a la expansión de un tumor

Un equipo de científicos de la Universidad de Zaragoza ha logrado monitorizar en tiempo real la forma en que afecta un novedoso tratamiento, que consiste en un fármaco de nanopartículas que liberan iones de cobre, a la capacidad de un tumor para extenderse y causar metástasis.

El estudio, publicado en la revista 'Small Science', se centra en el glioblastoma, un "gran desafío" por su naturaleza "altamente invasiva" y por las limitadas opciones de tratamiento, pues su "migración agresiva" más allá de los márgenes del tumor y el rápido crecimiento que tiene dificultan el éxito del proceso de cura, según un comunicado de la Universidad de Zaragoza.

Los investigadores han logrado observar en tiempo real la forma en que el tumor se extiende e invade los tejidos provocando la metástasis, y cómo la liberación localizada de iones de cobre permite adoptar diferentes estrategias de tratamiento tumoral pues, cuando el esferoide tumoral (modelo de célula 3D que puede recrear las características de un tejido o de un microtumor) intenta avanzar, alarga 'sus brazos' y, cuando detecta la presencia de las nanopartículas, se retrae inmediatamente y no puede seguir.

Se trata de unos parámetros que no habían sido estudiados "de manera extensiva" hasta ahora, y que han proporcionado "información muy valiosa", y es que las nanopartículas se han diseñado de tal manera que ha sido posible modular de forma controlada la cantidad de cobre activo liberado y estudiar su efecto en el tumor.

El trabajo ha sido realizado entre dos grupos de investigación de la Universidad de Zaragoza, en el Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón, Centro de Excelencia Severo Ochoa (INMA), y el Instituto de Investigación en Ingeniería (I3A).

El grupo de Partículas y Películas Nanoestructuradas (NFP), liderado por el profesor Jesús Santamaría, con la participación de los doctores José Ignacio García Peiro, José Luis Hueso y Felipe Hornos, se ha encargado del desarrollo y puesta a punto de distintos nanomateriales con capacidad de liberación selectiva de iones cobre en respuesta al entorno tumoral.

Por su parte, el grupo del I3A, Multiescala en Ingeniería Mecánica y Biológica (M2BE), liderado por el profesor José Manuel García Aznar y con la participación de la investigadora Paula Guerrero-López, han llevado a cabo la puesta a punto de microchips capaces de crecer y monitorizar acumulaciones tridimensionales de células tumorales, denominadas esferoides, 'in vitro', 'in situ' y en tiempo real.

Además, ha formado parte del proyecto europeo Advanced Grant CADENCE ('Catalytic Dual- Function Devices Against Cancer', Dispositivos catalíticos de doble función contra el cáncer) del profesor Santamaría, del INMA, que ha buscado nuevas vías catalíticas para la lucha contra el cáncer, tratando de evitar los problemas asociados a la quimioterapia y sus efectos secundarios.

MONITORIZACIÓN DE ESFEROIDES TUMORALES TRIDIMENSIONALES
A este proyecto se une también el trabajo de investigación del profesor García Aznar, ligado a la monitorización de esferoides tumorales tridimensionales, que buscaba estudiar qué sucede en la proliferación y la invasividad de las células cancerosas si se introduce un fármaco con iones de cobre, para lo que se han diseñado nanoestructuras basadas en cobre con diferentes patrones de liberación del fármaco.

"Las primeras pruebas se han hecho sobre glioblastoma, al tratarse de un cáncer tan agresivo, el efecto se vio muy bien. Pero, realmente, el tratamiento en principio se podría aplicar prácticamente a cualquier tipo de cáncer", ha explicado la investigadora del I3A Paula Guerrero-López.

Los investigadores han expresado que, al liberar los iones de cobre, logran afectar a la capacidad de estos esferoides para moverse, para avanzar, para generar esas protrusiones tan características, para adquirir nutrientes y promover una metástasis localizada.

"(No solamente) vemos si el tumor se reduce o no, también somos capaces de monitorizar 'in vitro' y a tiempo real muchas propiedades de los tumores que son altamente preocupantes, como es su invasividad a tejidos adyacentes", ha expresado el investigador del INMA José Ignacio García Peiro.

Los investigadores también resaltado que, gracias a los microdispositivos 3D, han podido observar diferentes parámetros que "normalmente no se pueden ver ni en modelos animales ni en modelos bidimensionales", logrando analizar la estructura del tumor y cómo avanza.

Esta línea de investigación pretende aportar un nuevo abordaje en el tratamiento del cáncer, del que también han estudiado sus efectos secundarios, demostrando que las células sanas "no estaban tan afectadas y conseguían sobrevivir más" que las cancerígenas, que se ven más afectadas por el tratamiento.