Robots del tamaño de virus, una apuesta para combatir el cáncer

Robots que circulan por la sangre cargados con un arsenal de armas contra las células cancerígenas, a la estela del submarino 'Proteus' imaginado por Isaac Asimov en 'Viaje alucinante', podrían hacerse realidad en tiempos no muy lejanos, pero para que ello suceda primero será necesario construir dispositivos más pequeños que bacterias con motores capaces de propulsarlos y dirigirlos al lugar adecuado. Un anticipo de esta revolución se gesta en el Institut de Bioenginyeria de Catalunya (Ibec) de la mano de Samuel Sánchez, un joven científico que, tras años dando vueltas por el mundo, ha regresado a casa para dirigir un nuevo grupo de micro y nanomotores. Sánchez (Terrassa, 1980) es el investigador más joven que logra un contrato ICREA de la Generalitat desde la puesta en marcha de este programa de captación de talento.

«Queremos desarrollar máquinas del tamaño de un virus que puedan penetrar en las células y allí descargar un fármaco», resume Sánchez, que hasta ahora dirigía un grupo de nanorrobótica en el Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes, en Stuttgart (Alemania). Una de sus especialidades son los micromotores, submarinos con forma de esfera, hilo o tubo que avanzan de forma autónoma por fluidos gracias a reacciones químicas. Por ejemplo, su equipo ha logrado que unos microtubos se muevan en una solución con peróxido (agua oxigenada) sin ningún aporte externo. Sin combustible.

EVITAR LA TOXICIDAD

«Cuando en una herida ponemos agua oxigenada, se producen unas burbujas porque está reaccionando con una enzima presente en nuestras células, la catalasa. Estas mismas burbujas las podemos usar como propulsor», dice Sánchez, mientras enseña un vídeo en que se aprecia ese movimiento en un experimento in vitro: a vista de microscopio, el nanotubo sale disparado y deja una estela de oxígeno.

El problema, prosigue Sánchez, es que el peróxido tiene una elevada toxicidad, al margen de que debe inyectarse en la sangre. «Aunque como prueba de concepto está bien, nuestro reto es encontrar algún combustible que este presente en nuestro organismo», añade. Una de las posibilidades es la glucosa. O, mejor aún, alguna enzima. Y debe ser un combustible potente porque la sangre es un líquido viscoso en el que dispositivos tan pequeños tienen dificultades para avanzar «aunque sean solo pequeñas distancias».

¿Y cómo se podría dirigir un microrrobot hasta la célula cancerígena? Según el investigador del Ibec, ese no es el problema. Y recuerda que numerosos grupos ya trabajan en sistemas -mediante imanes o luz desde el exterior o por atracción química- que logran que los dispositivos cargados de fármacos avancen en dirección correcta. «Está claro que movimiento sin control no sirve de nada», prosigue. Una vez llegado a su destino, el dispositivo podría liberar fármacos para matar las células cancerígenas.

«Hay que mejorar las condiciones para que sean más eficientes», insiste Sánchez. Los tubos del experimento del peróxido miden 50 micras, pero él está convencido de que se puede llegar a 20 nanómetros, 2.500 veces más pequeños. Es pasar de la dimensión de bacterias a la de virus. Ello permitiría no solo liberar el fármaco junto a la célula dañina, sino incluso penetrar en su interior.

Antes de todo ello, no obstante, el científico considera que es esencial poder identificar estos movimientos, comprobar que se va en la buena dirección. «La visualización es clave. Es muy fácil hacerlo en un laboratorio, pero no dentro del cuerpo».