Desarrollan hidrogel inyectable para llevar quimioterapia directamente a tumores
BARCELONA.– Un equipo de investigadores del Vall d’Hebron Instituto de Investigación (VHIR), en España, desarrolló un hidrogel inyectable elaborado con componentes naturales que permite administrar quimioterapia de manera localizada y sostenida en tumores sólidos, una estrategia que busca aumentar la concentración del medicamento en la zona afectada y reducir su impacto sobre tejidos sanos.
La investigación, liderada por el grupo de Bioquímica Clínica, Drug Delivery & Therapy del VHIR, ha mostrado actividad antitumoral en modelos preclínicos de cáncer de ovario y glioblastoma. El sistema todavía no constituye un tratamiento disponible para pacientes y deberá continuar su proceso de investigación antes de determinar su eficacia y seguridad en humanos.
El desarrollo intenta responder a una de las principales limitaciones de la quimioterapia sistémica: el medicamento circula por el organismo y puede tener dificultades para mantener concentraciones elevadas en el tumor, además de provocar efectos adversos en tejidos no afectados por el cáncer.
Un depósito de quimioterapia dentro del tumor
El nuevo hidrogel está elaborado con celulosa y quitosano, dos biopolímeros naturales biodegradables. Su diseño permite que el material sea inyectado y posteriormente permanezca localizado, funcionando como una especie de depósito desde el cual el medicamento se libera progresivamente.
El objetivo de los investigadores es conseguir que la quimioterapia actúe directamente en la zona tumoral durante un período prolongado, en lugar de depender únicamente de la circulación del fármaco por todo el organismo.
“Nuestro objetivo era desarrollar una plataforma completamente natural y sostenible capaz de administrar el tratamiento directamente al tumor y mantener la liberación del fármaco durante días o semanas”, explicó Diana Fernandes, investigadora principal del estudio.
La estrategia podría contribuir a disminuir la exposición de tejidos sanos a concentraciones elevadas de quimioterapia y, potencialmente, reducir algunos de los efectos adversos asociados a los tratamientos convencionales.
Libera el medicamento durante 14 días
Para probar el sistema, los científicos trabajaron con docetaxel, un medicamento utilizado en quimioterapia cuya baja solubilidad supone un desafío para determinados sistemas de administración.
El fármaco fue encapsulado en micelas poliméricas de aproximadamente 72 nanómetros de diámetro, que posteriormente fueron incorporadas al hidrogel. Estas estructuras microscópicas funcionan como vehículos capaces de transportar el medicamento.
Las pruebas mostraron que el sistema consiguió liberar aproximadamente el 70 % del docetaxel durante 14 días, mientras el hidrogel conservó su estructura durante más de tres semanas en condiciones fisiológicas.
Antes de fabricar la formulación, el equipo utilizó simulaciones moleculares y modelos computacionales para estudiar las interacciones entre sus distintos componentes y determinar una configuración estable.
Los investigadores también observaron una característica importante para su posible aplicación: el hidrogel se vuelve más fluido mientras es inyectado y recupera posteriormente su estructura, permitiendo que permanezca en el lugar donde fue administrado.
Resultados en cáncer de ovario y glioblastoma
La biocompatibilidad del material fue evaluada en fibroblastos sanos, donde los investigadores no observaron toxicidad ni estrés oxidativo atribuibles al sistema.
Posteriormente, analizaron su actividad frente a líneas celulares de cáncer de ovario y glioblastoma, además de modelos tridimensionales de este último tumor.
Los resultados indicaron que las micelas liberadas desde el hidrogel pudieron penetrar profundamente en los esferoides tumorales y mantener una actividad citotóxica prolongada.
Aunque la acción fue más gradual que la observada cuando el medicamento se administra libremente, esa liberación sostenida permitiría prolongar la exposición del tumor al tratamiento evitando picos elevados de concentración asociados con una mayor toxicidad.
“Tumores como el glioblastoma y el cáncer de ovario son particularmente difíciles de tratar porque presentan barreras que limitan la llegada de los medicamentos”, señaló Fernandes.
Un avance todavía preclínico
Los resultados son prometedores, pero el desarrollo se encuentra todavía en fase preclínica. Esto significa que no se ha demostrado que el hidrogel sea seguro y eficaz como tratamiento contra el cáncer en seres humanos.
Las pruebas realizadas hasta ahora incluyen estudios celulares, modelos tridimensionales y evaluaciones en ratones relacionadas con la capacidad del hidrogel para ser inyectado y permanecer localizado en el punto de administración.
Por tanto, el hallazgo no supone que exista una nueva terapia contra el cáncer disponible de manera inmediata. Se necesitarán nuevas investigaciones y, eventualmente, ensayos clínicos antes de determinar si la tecnología puede incorporarse a la práctica médica.
El trabajo fue publicado en la revista científica Carbohydrate Polymer Technologies and Applications y abre una línea de investigación dirigida a conseguir sistemas capaces de mantener medicamentos antitumorales concentrados durante más tiempo exactamente donde son necesarios.
La investigación cobra especial interés en tumores sólidos difíciles de tratar, como el glioblastoma y determinados cánceres de ovario, donde las barreras biológicas pueden dificultar que los medicamentos alcancen concentraciones suficientes en las células tumorales.
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