Como hemos mencionado en otras oportunidades, una de las formas más prometedoras para el tratamiento del cáncer es aplicar medicamentos de manera precisa en el tumor. Sin embargo, dirigirlos específicamente a este supone un gran reto para la ciencia, y hasta ahora no se tiene un método clínicamente viable para ello.

Pero sí se han hecho varios estudios que incluyen nanotecnología o ultrasonido, por ejemplo. Este último es un método popular y útil para obtener imágenes del interior del cuerpo de manera no invasiva. Sin embargo, se considera que carece de sensibilidad, razón por la cual no había sido utilizado para la administración de medicamentos.

Pero ahora un equipo de ingenieros biomédicos de la Universidad del Sur de California en Los Ángeles han presentado un nuevo método basado en ultrasonido que podría permitir el control acústico y seguimiento en tiempo real de la liberación de medicamentos en el cuerpo afectado.

“En la administración convencional de medicamentos, el tejido se examina ex vivo bajo el microscopio, o se usan materiales radioactivos para rastrear los medicamentos in vivo. Ahora proponemos una nueva forma de obtener imágenes y mover el medicamento con precisión dentro del cuerpo humano mediante la combinación del nuevo método de imagen de onda plana con un transductor de ultrasonido enfocado”, explica el investigador postdoctoral Xuejun Qian.

Simulando el flujo sanguíneo

Hanmin Peng, de la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Nanjing (China), y sus colegas hicieron pruebas que consistían en bombear agua a través de un tubo de silicona estrecho con el fin de simular el flujo sanguíneo a través de un vaso sanguíneo. Este se encontraba debajo de tejido de cerdo real, e hicieron una imagen para que la configuración fuera más realista.

Los investigadores también introdujeron microburburjas como pequeñas bolsas de aire que harían el papel de vehículos que dirigirían el suministro de fármacos a lo largo de los vasos sanguíneos falsos.

Usaron un transductor de ultrasonido de modo que pudieran hacer seguimiento de las microburbujas identificadas por su sistema de imagen ultrarrápido. Las ondas de ultrasonido hacen vibrar las microburbujas, permitiéndoles rastrear con precisión las microburbujas a profundidades de hasta 10 milímetros dentro del tejido.

De esta forma, pudieron predecir el movimiento de las mismas y calcular las fuerzas de radiación acústica requeridas para atrapar y moverlas a áreas específicas dentro del vaso sanguíneo simulando.

Incluso pudieron mover las microburbujas atrapadas a una ubicación específica en la pared de este tubo y aumentar la potencia acústica para reventarlas, lo cual sugiere que podría servir para transportar y aplicar medicamentos de manera precisa.

Esperan usar microburbujas para dirigir fármacos

Qian asoma los planes de mejorar aún más la resolución de imagen, la sensibilidad y la velocidad en pruebas más realistas. De funcionar así, entonces podría considerarse empezar a hacer las pruebas en humanos.

“Queremos probar estudios in vivo en ratas o conejos para ver si el método propuesto puede monitorear y liberar la administración de fármacos basados en microburbujas en un cuerpo real”.

La administración de medicamentos directamente en el área afectada es crucial para la reducción de los tumores, y la gran ventaja es que se evitan los numerosos efectos secundarios tóxicos de los métodos convencionales sobre las áreas sanas.

Referencia:

Ultrafast ultrasound imaging in acoustic microbubble trapping. https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.5124437