Microrobots nadadores llevan fármacos contra el cáncer a tumores pulmonares en ratones
MadridIngenieros de la Universidad de California en San Diego desarrollaron diminutos robots para administrar medicamentos contra el cáncer directamente en los pulmones. Estos pequeños robots fueron probados en ratones y ayudaron a ralentizar el crecimiento de tumores pulmonares. Los ratones tratados con estos robots vivieron más tiempo que aquellos que recibieron otros tratamientos. El estudio fue publicado en Science Advances el 12 de junio.
Los microrobots integran elementos biológicos y nanotecnología. Fueron desarrollados por Joseph Wang y Liangfang Zhang, profesores en la Escuela de Ingeniería Jacobs de la UC San Diego.
Componentes Clave:
Los robots se crean al unir nanopartículas cargadas de medicamentos a células de algas verdes. Las algas permiten que los robots se desplacen en los pulmones. Las nanopartículas son pequeñas esferas biodegradables que contienen el fármaco doxorrubicina y están recubiertas con membranas de glóbulos rojos para evitar que el sistema inmunológico las ataque.
Zhengxing Li, un estudiante de doctorado y uno de los autores principales del estudio, explicó que el recubrimiento de glóbulos rojos ayuda a que las nanopartículas permanezcan más tiempo en los pulmones para atacar los tumores. Li trabaja con ambos equipos de investigación de Wang y Zhang.
Los materiales en los microrobots son seguros. Las algas verdes, conocidas como Chlamydomonas reinhardtii, están aprobadas por la Administración de Medicamentos y Alimentos de los Estados Unidos (FDA). Las nanopartículas están hechas de materiales biocompatibles. Anteriormente, los equipos de Wang y Zhang usaron microrobots similares para tratar la neumonía en ratones. Esos microrobots también se desplazaron con éxito a través de los pulmones de animales vivos.
En este estudio, se probaron los microrrobots en ratones con tumores pulmonares de melanoma. Los robots fueron administrados a través de un pequeño tubo colocado en la tráquea.
Resultados:
- Supervivencia media de los ratones tratados: 37 días
- Supervivencia media de los ratones no tratados: 27 días
- Otros grupos de tratamiento (solo el medicamento o nanopartículas con el medicamento sin algas) mostraron una supervivencia menor que el tratamiento con microrobots.
El movimiento de los microrrobots ayudó a distribuir mejor el fármaco en el tejido pulmonar profundo y a prolongar su permanencia allí. Esto implica que se necesita una menor cantidad de medicamento, lo que podría reducir los efectos secundarios manteniendo su eficacia.
El equipo de investigación tiene previsto probar estos microrrobots en animales de mayor tamaño y, finalmente, desean realizar ensayos en humanos.
El estudio se publica aquí:
http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.adn6157y su cita oficial - incluidos autores y revista - es
Fangyu Zhang, Zhongyuan Guo, Zhengxing Li, Hao Luan, Yiyan Yu, Audrey T. Zhu, Shichao Ding, Weiwei Gao, Ronnie H. Fang, Liangfang Zhang, Joseph Wang. Biohybrid microrobots locally and actively deliver drug-loaded nanoparticles to inhibit the progression of lung metastasis. Science Advances, 2024; 10 (24) DOI: 10.1126/sciadv.adn6157
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