MIGUEL BOYAYANMagnetita: a escala nanométrica hace las veces de un vector de medicamentosMIGUEL BOYAYAN
Un tipo de remedio diferente, elaborado a base de fluidos magnéticos, materiales hechos fundamentalmente con partículas de óxido de hierro, despunta como una alternativa para el diagnóstico y el tratamiento de tumores. Las pruebas en animales de laboratorio realizadas en la Universidad de Brasilia (UnB), uno de los centros de investigación más importantes en esa área en Brasil, indican los destinos preferentes de esas sustancias y demuestran que son mínimas las reacciones indeseables en el organismo. Los fluidos exhiben un índice de toxicidad aceptable y cumplen con las exigencias básicas camino a las pruebas preliminares con seres humanos, todavía sin fecha estipulada de comienzo.
El fluido magnético, compuesto por partículas magnéticas dispersas en suero fisiológico, que forman una solución cuyo color oscila del rojo al negro, se dirige predominantemente hacia el hígado, el bazo o el pulmón. Ese destino final depende de las moléculas que recubren las partículas. Generalmente son envueltas en un tipo de azúcar llamado dextrana, o en vesículas esféricas de grasa conocidas como liposomas, empleadas debido a que son compatibles con el organismo. De esta manera, se evita que el sistema inmunológico las reconozca como invasoras y accione los mecanismos de defensa contra éstas. Tras descubrir los objetivos preferentes, los investigadores pueden trabajar para hacer que los materiales magnéticos transporten medicamentos dirigidos específicamente a esos órganos, que podrían así utilizarse en dosis más bajas, sobre todo para combatir metástasis.
Pero los materiales magnéticos pueden tener una función más amplia aún: pueden localizar tumores en cualquier región del cuerpo, antes de que la partículas se estacionen en el hígado, en el bazo o en los pulmones. Los investigadores creen que esto será posible cuando logren sujetar anticuerpos específicos en las partículas, los llamados anticuerpos monoclonales, que reconocen células cancerosas. En ambos casos, habría menos efectos colaterales y se tornaría más tangible la posibilidad de actuar solamente sobre las células tumorales, dejando de lado a las sanas.
Estas partículas, estudiadas más intensamente desde hace cinco años – inicialmente en Alemania, Francia y Japón -, tienen alrededor de 15 nanómetros (un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro) e indican los problemas que deben combatirse, pues el magnetismo que las caracteriza puede detectarse mediante máquinas que generan campos magnéticos. “Las partículas podrían usarse como agente de contraste para detectar micrometástasis menores que 1 milímetro, que escapan a la visión en la resonancia magnética nuclear”, dice Paulo César Morais, investigador del Instituto de Física de la UnB.
En un estudio que ya ha sido aceptado para su publicación en el Journal of Magnetism and Magnetic Materials, el equipo de Brasilia – coordinado por Morais y por Zulmira Lacava, del Instituto de Ciencias Biológicas de la UnB – caracteriza a la magnetita, un mineral formado por óxido de hierro, como “una droga con potencial valor diagnóstico y terapéutico”. La magnetita, debidamente cubierta con moléculas que la vuelven estable, biodegradable y no tóxica, no produce efectos tóxicos ni alteraciones en las células de la sangre, provocando únicamente ligeras reacciones inflamatorias que desaparecen en siete días.
“Las muestras de fluido a base de magnetita son bastante tolerables para el organismo”, dice Zulmira, encargada de las pruebas de las partículas en animales. “Debido a que contienen hierro, éstas son reaprovechadas por el propio organismo”. La afinidad de ese mineral con los tejidos se hizo evidente cuando los estudios realizados en laboratorio indicaron que uno de los destinos finales de las partículas puede ser la medula ósea, tejido en el que se forman los hematíes – los glóbulos rojos de la sangre -, ricos en hemoglobina (una molécula que contiene átomos de hierro y que distribuye el oxígeno en el cuerpo).
Los estudios han dejado claro que no solamente el destino, sino también el tiempo de vida de las partículas depende de la cobertura: cuando van envueltas en dextrana, tienen una vida media de 15 minutos, pero cuando están recubiertas por vesículas de grasa pueden permanecer entre una y dos horas en circulación. Las investigaciones indicaron también por qué camino no se debe ir: los compuestos a base de manganeso o cobre, por ejemplo, son muy tóxicos para el organismo, tal como demostraron los investigadores en artículos publicados fundamentalmente en el Journal of Magnetism and Magnetic Materials.
Las pruebas en animales que revelaron el destino y el tiempo de vida de las partículas se hicieron con el fluido producido por la industria alemana Berlín Heart, fabricante de corazones artificiales, con la cual el equipo de la UnB compartía los resultados. Desde el año pasado, las partículas están siendo producidas en el Instituto de Química de la Universidad Federal de Goiás (UFG), y a partir de este mes, en la propia UnB.
Las aplicaciones médicas del fluido dependen de un equipamiento que destruye células tumorales mediante la acción del calor en un proceso denominado magnetotermocitólisis. El prototipo construido por el equipo de la UnB tiene la forma de una bobina de 15 centímetros de altura y crea un campo magnético alternado que hace vibrar a las partículas magnéticas sujetas a las células, produciendo calor. El calentamiento localizado es, a decir verdad, lo que más interesa. “La temperatura aumenta entre 5 y 10 grados centígrados, lo suficiente como para eliminar las micrometástasis”, informa Morais. Las pruebas indicaron el límite de seguridad del campo magnético, que no puede funcionar por más de cinco minutos seguidos, a riesgo de que el calor provoque daños en el material genético de las células sanas.
Otro uso potencial de las partículas es la remoción de virus – como el del Sida o el de la hepatiti s- presentes en la sangre. El proyecto consiste en una modificación del sistema de hemodiálisis común, que filtra la sangre de personas con problemas en los riñones. En este caso, existe una segunda etapa: la sangre removida del cuerpo se mezcla al fluido magnético que contiene anticuerpos monoclonales, que a su vez se conectan a los virus. Un filtro magnético retiene los virus y deja pasar la sangre limpia, que retorna a las arterias.
El trabajo del equipo de la UnB se encuentra en la misma fase en la que están los grupos internacionales: se está intentando conectar de manera eficiente a las partículas con los anticuerpos monoclonales, ya utilizados en el tratamiento del cáncer. El éxito depende no solamente de la suerte, sino también de complejos cálculos que llevan al equilibrio entre el número de anticuerpos y el tiempo de vida, el destino y el tamaño de las partículas: cuanto mayores sean, podrían transportar más anticuerpos, pero difícilmente llegarían a regiones tales como el interior del cerebro.
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