El glioblastoma es uno de los cánceres más agresivos y difíciles de tratar. Se infiltra en el tejido cerebral sano, haciendo casi imposible extirparlo por completo. Ahora, un equipo de científicos de la University of Virginia ha desarrollado una estrategia experimental que combina ultrasonido focalizado, nanopartículas y moléculas genéticas para atacar el tumor desde múltiples frentes a la vez, abriendo temporalmente la barrera protectora del cerebro y llevar el tratamiento al lugar afectado.
Ante la presencia de patógenos y toxinas, la barrera hematoencefálica se encarga de proteger al cerebro, por lo tanto, la mayoría de los medicamentos no logran cruzarla. De acuerdo con el Journal of Controlled Release, el glioblastoma puede hacer permeable ciertas partes de la barrera, pero no en todas las zonas, depende de los límites de la masa y cómo va disminuyendo a raíz de diversos tratamientos.
Entre los cánceres cerebrales, reporta la revista Neuro-Oncology, el glioblastoma está presente entre el 48.6 por ciento y el 52.2 por ciento de los pacientes a nivel mundial. En México el 33 por ciento de personas que padecen algún tipo de tumor intracraneal sufren de esta malignidad, según el Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía, una cifra que muestra la magnitud del problema en el país.
Para abrir la barrera hematoencefálica, la red celular encargada de proteger el cerebro, se utilizó el ultrasonido focalizado, guiado por imágenes de resonancia magnética. Primero se inyectan microburbujas en el torrente sanguíneo, así cuando el ultrasonido las alcanza vibran. La vibración abre la fortaleza encefálica unos pocos milisegundos o minutos en un lugar específico. Durante este breve tiempo se da acceso a nanopartículas con un tratamiento, moléculas genéticas de ARN encargadas de silenciar genes creadores de tumores, compuesto por diferentes tipos de grasas.
Las primeras son los lípidos ionizables. Su carga eléctrica cambia según el pH del entorno, permitiendo atrapar y compactar el ARN a manera de protección y, luego liberarlo dentro de la célula tumoral. En segundo lugar, está el colesterol encargado de la estabilidad de la partícula, impidiendo su desintegración antes de llegar a su destino. En tercer lugar, se tiene al lípido auxiliar, cuya tarea es mantener la estructura de la nanopartícula y ayudarla a fusionarse con la membrana de la célula tumoral. Finalmente, en la capa externa se encuentra el lípido PEG, cuya función es evitar que el sistema inmunológico detecte a la nanopartícula como un cuerpo extraño, permitiéndole circular por la sangre el mayor tiempo posible.
Cuando las instrucciones de ARN llegan al tumor, pueden silenciar simultáneamente varios genes responsables del crecimiento tumoral. Atacar varios flancos dificulta el crecimiento maligno, en una estrategia que busca no depender de un solo mecanismo para frenar la enfermedad.
En resumen, la física aporta las ondas de sonido, al mismo tiempo la mecánica hace vibrar las burbujas. El trabajo conjunto empuja las células de la barrera hematoencefálica para abrir un hueco temporal. La nanotecnología ayuda a diseñar un envase microscópico biocompatible, encargado de proteger al ARN y colarse por el hueco gracias a la puerta abierta previamente. Mientras la biología molecular diseña la secuencia genética de ARN para silenciar los genes responsables del crecimiento tumoral.
El trabajo interdisciplinario no solo funciona para infiltrarse en el sistema genético del tumor, en un futuro también será útil en casos donde se busque administrar quimioterapia, o cualquier tipo de anticuerpos para eliminar acumulaciones de las proteínas presentes en problemas como Alzheimer o Parkinson.
Las placas de la proteína beta-amiloide y la alfa-sinucleína, presentes en ambas enfermedades neurodegenerativas, podrían disminuirse con una mayor tasa de éxito inyectando anticuerpos. The Journal of Prevention of Alzheimer’s Disease menciona que solo el 0.01 por ciento y el 0.1 por ciento de los anticuerpos inyectados logra llegar al cerebro, el bajo éxito también se debe a la barrera hematoencefálica. Aunado a esto, el ultrasonido por sí mismo puede activar las células inmunitarias del cerebro para depurar las placas, según la University of Queensland.
En Alzheimer y Parkinson ya se están haciendo ensayos clínicos para probar el método en humanos dirigidos por la Columbia University, el Hospital Universitario HM Puerta del Sur Universidad Camilo José Cela en España, y el Sunnybrook Research Institute en Canadá.
En el caso del glioblastoma aún no se ha llegado a una etapa tan avanzada, pero existen grandes posibilidades de aprobar el tratamiento debido a la letalidad de la enfermedad. Los síntomas menos graves, de acuerdo con la American Cancer Society, incluyen dolor de cabeza matutino y náuseas. En casos graves puede haber convulsiones, según el National Cancer Institute. Y la Mayo Clinic menciona que dependiendo dónde se localiza el tumor puede haber cambios de personalidad, problemas para hablar y debilidad en la mitad del cuerpo.
El doctor Roger Abounader, autor principal de la investigación, concluye: “Esperamos traducir nuestros hallazgos en futuros ensayos clínicos para pacientes con glioblastomas y otros tumores cerebrales”, en una investigación que todavía es experimental y que, en el caso del glioblastoma, aún no ha llegado a ensayos clínicos en humanos, sin cifras publicadas de eficacia o supervivencia en el artículo.
