Nanorrobots motorizados atraviesan barreras mucosas para una eficaz administración de medicamentos

MadridCientíficos han descubierto un nuevo método para administrar medicamentos a través del moco en diferentes partes del cuerpo utilizando diminutos robots impulsados por enzimas. Estos pequeños robots han logrado desplazarse a través del moco en pruebas iniciales con ratones. Normalmente, el moco protege al cuerpo capturando gérmenes e irritantes, pero también dificulta que los medicamentos actúen de manera efectiva cuando se administran localmente.

Detalles esenciales sobre estos drones de moco:

• Fabricadas con nanopartículas de sílica porosa
• Impulsadas por peróxido de hidrógeno (H₂O₂)
• Recubiertas con enzimas catalasa
• Llevan moléculas de medicamentos en sus poros

El equipo de investigación dirigido por Samuel Sánchez desarrolló una técnica innovadora para superar la barrera del moco. Anteriormente, se probaron otros métodos, como unir medicamentos a diminutas partículas o usar productos químicos para adelgazar el moco. La estrategia de Sánchez emplea enzimas catalasa para resolver el problema. Estas enzimas convierten el peróxido de hidrógeno en oxígeno y agua, lo que ayuda a impulsar a los pequeños robots hacia adelante.

Utilizan modelo de moco intestinal humano: robots se desplazan en cuestión de minutos

Un importante experimento utilizó un modelo de moco intestinal hecho a partir de células humanas cultivadas en el laboratorio. Los robots atravesaron la capa de moco en solo 15 minutos. Esto es relevante porque el moco se renueva cada 10 minutos a 4.5 horas. El rápido movimiento implica que es menos probable que los robots se queden atascados.

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Pruebas adicionales en colonos de ratón confirmaron los resultados. Aproximadamente el 28% de los nanobots logró atravesar la barrera de moco, superando en 60 veces la eficacia de la difusión pasiva. Métodos anteriores, que utilizaban diferentes enzimas o fármacos disruptores del moco, solo mostraban una mejora de 10 veces.

Un aspecto primordial fue verificar la posibilidad de daños. Los "snot bots" no causaron daño a las células ni a los tejidos en el modelo de laboratorio ni a los intestinos de los ratones. Esto es fundamental para considerar su uso como sistemas de transporte de medicamentos.

La financiación de esta investigación provino de diversas fuentes:

• Consejo Europeo de Investigación
• Agencia Estatal de Investigación
• Unión Europea NextGenerationEU/PRTR (proyecto Bots4BB)
• Gobierno de Cataluña
• Ministerio de Investigación y Universidades
• Centro de Excelencia Severo Ochoa

Los nanobots podrían ayudar a entregar medicamentos en lugares con capas gruesas de moco, como los pulmones, el estómago, los intestinos y los ojos. Esto permitiría que los tratamientos sean más efectivos al administrar las drogas de manera más eficiente.

Esta nueva tecnología parece prometedora, pero los investigadores necesitan estudiar más su seguridad y eficacia antes de que podamos usarla en hospitales. La idea de emplear pequeños robots impulsados por enzimas para superar algunas de las defensas del cuerpo es muy interesante. Si funciona en humanos como lo hace en ratones, podría revolucionar la administración de medicamentos en el futuro.