Investigadores de la Usal trabajan en un aerosol para el tratamiento del carcinoma de pulmón

Equipo de trabajo de la Universidad de Salamanca que lidera Eva Martín del Valle, en primer plano.
Equipo de trabajo de la Universidad de Salamanca que lidera Eva Martín del Valle, en primer plano. / Manuel Laya
  • Es la primera vez que se utiliza esta vía como alternativa a la quimioterapia convencional

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El cáncer de pulmón, vinculado directamente con el consumo de tabaco y otros hábitos nocivos, sigue siendo uno de los grandes desafíos de la comunidad científica. Cada año se diagnostican en el mundo más de 1,4 millones de nuevos casos y en España se ha consolidado como una de las principales causas de muerte tanto en hombres como en mujeres. Dadas sus características, con un rápido crecimiento y una capacidad de propagación mucho mayor que la mayoría de tumores, su tratamiento es un reto lleno de dificultades. Un campo en el que la Universidad de Salamanca ha saltado a la primera página con la puesta en marcha de un ambicioso proyecto que lidera la profesora Eva Martín del Valle y que persigue el desarrollo por primera vez de un aerosol que podría servir como cauce para combatir el carcinoma humano de pulmón mediante el uso de nanopartículas. Una aventura tan audaz como apasionante.

En los laboratorios de la Facultad de Ciencias se encuentra el equipo de Martín del Valle. Ocho investigadores del Departamento de Ingeniería Química que trabajan coordinadamente con los profesores de Medicina Javier García Criado y Begoña García Cenador en la puesta en marcha de un proyecto que ya ha suscitado un enorme interés en la comunidad sanitaria.

Aunque el uso de aerosoles es relativamente habitual en medicina, fundamentalmente para el tratamiento de afecciones respiratorias y alergias, hasta ahora no se había planteado que su uso podría derivar en una mayor eficacia y una menor toxicidad hacia el paciente en el caso del tratamiento del cáncer.

Eva Martín del Valle explica que, efectivamente, su proyecto busca desarrollar «un aerosol con un funcionamiento no exactamente igual pero sí parecido a los aerosoles que conocemos y que se usan para el tratamiento de alergias con antihistamínicos». En este caso, la gran novedad es que «buscamos un aerosol que pueda aplicar los fármacos soportados sobre polímeros que favorecen una dirección y liberación controlada en las células diana».

Los polímeros son moléculas formadas a través de la unión de otras moléculas de menor tamaño. En este caso, lo que se persigue es estas moléculas con los fármacos antitumorales sean soportadas en el aerosol por una serie de nanopartículas, es decir, partículas de un tamaño muy, muy reducido, que serían capaces de tratar de forma localizada y selectiva el carcinoma de pulmón, respetando las células sanas.

La profesora Martín del Valle detalla que estas nanopartículas tendrían un tamaño medio de 200 nanómetros (un nanómetro es un millón de veces más pequeño que un milímetro) o, dicho de otra manera, en una delgada mina de lápiz cabrían medio millón de nanopartículas del tipo del que se están desarrollando en este proyecto.

Pero además de su tamaño, las partículas tienen que reunir otros aspectos cruciales, ya que «están diseñadas de tal forma, que por su estructura, peso, y otras propiedades, al ser inhaladas van a ir dirigidas a las células tumorales del pulmón, reconociéndolas de manera específica y sin afectar a las células sanas», subraya la investigadora.

En este sentido, Martín del Valle destaca que «uno de los grandes retos actuales de las terapias es precisamente conseguir un direccionamiento específico para evitar los efectos secundarios de los tratamientos de quimioterapia tradicionales, donde el paciente recibe un 80% de sustancias tóxicas que tiene que metabolizar a través del hígado y del riñón».

Frente a eso, se considera que la aplicación mediante aerosol con nanopartículas podría ser efectivamente una alternativa de éxito. Y llegar a este esperanzador punto no es fruto de la casualidad: el grupo de investigación que dirige Martín del Valle lleva una década trabajando en aplicaciones de ingeniería química y nanotecnología en medicina. Según explica la profesora, «hemos logrado desarrollar sistemas para tratamiento de cáncer a escala nano que han dado buenos resultados en animales de experimentación», pasos tras los que ahora se trata de ir más allá a través de «una estrategia que aborda de una forma nueva, la administración en forma de aerosol, el tratamiento del cáncer, lo que reduciría molestias para los pacientes y supone un mejor sistema de direccionamiento específico de los fármacos».

Gracias a la experiencia en nanotecnología, el equipo trabaja además en un paso igualmente sorprendente, ya que a través de un programa de modelización dinámica de fluidos, se es capaz de «visualizar mediante técnicas de simulación si las partículas con el tratamiento llegan al lugar adecuado», explica la profesora. Se trata de una herramienta ingenieril que «mediante aplicación de múltiples ecuaciones es capaz de modelizar cómo se mueven las partículas del tumor, de esta forma, sabiendo cómo funciona nuestro aerosol, seremos capaces de ver las partículas en el organismo como si fuera un GPS y de esta forma saber si estamos acertando».

Técnicamente, las nanopartículas que serán nebulizadas por el aerosol están constituidas por levan y alginato, a las que se añadirán otros compuestos para conseguir el objetivo marcado y en todo caso, según explica la investigadora, creando sustancias «más biocompatibles y biodegradables que otros tratamientos de quimioterapia usados antes».

En el marco del proyecto se van a generar dos tipos de partículas con el fin de encontrar la más efectiva. Con ambas se llevarán a cabo en primer lugar análisis in vitro con un modelo de carcinoma humano de pulmón de células no pequeñas. Este trabajo de laboratorio permitirá ya realizar una primera comparación en firme con los resultados de un tratamiento con la aplicación convencional del fármaco antitumoral. En un segundo momento, la efectividad de las dos sustancias será validada con experimentación animal.

En total, Eva Martín del Valle explica que el calendario previsto para este importante proyecto abarca tres años, hasta finales de 2019. No obstante, la profesora subraya que los resultados preliminares son muy positivos ya que se parte de la hipótesis probada de que «somos capaces de diseñar ese tipo de nanopartículas que pueden atacar a las células cancerígenas».

De esta forma, asegura, «el vehículo para lanzar el tratamiento está casi diseñado y ahora falta desarrollar qué es lo que va a viajar en él». Un punto de partida crucial para lo que podría convertirse en una alternativa eficaz para tratar los carcinomas pulmonares que no solo pudieran ser más eficaces y menos tóxicos, sino que podrían reforzar también la autonomía de los pacientes, ya que al tratarse de una aplicación del aerosol mediante nebulización se podrían evitar las molestias de la sesiones de quimioterapia convencionales.