Una combinación de ultrasonidos de baja frecuencia y nanoburbujas inyectadas podría servir para extirpar tumores malignos de forma no invasiva, como se ha observado en modelos animales.
La nueva tecnología no invasiva ha sido desarrollada por investigadores de la Universidad de Tel Aviv (TAU) y publicada en la revista Nanoscale con el título “Mecanoterapia con ultrasonidos mejorados con nanoburbujas de baja frecuencia para la cirugía no invasiva del cáncer”.
Las nanoburbujas y las ondas de ultrasonido hacen que las burbujas concentradas en el tumor canceroso exploten. El tratamiento se llevó a cabo con niveles de presión bajos y seguros y se centró sólo en la zona del tumor, lo que evita el daño a los tejidos sanos y evita la toxicidad fuera del objetivo, término que se utiliza para referirse al efecto de la unión de un fármaco a proteínas u otras moléculas del cuerpo distintas de aquellas a las que el fármaco debía unirse, lo que puede causar efectos secundarios potencialmente dañinos.
El estudio se llevó a cabo bajo la dirección del estudiante de doctorado Mike Bismuth del laboratorio de la Dra. Tali Ilovitsh en el departamento de ingeniería biomédica de la TAU, en colaboración con el Dr. Dov Hershkovitz del departamento de patología. La profesora Agata Exner, de la Universidad Case Western Reserve de Cleveland, también participó en el estudio.
“Nuestra nueva tecnología permite, de forma relativamente sencilla, inyectar nanoburbujas en el torrente sanguíneo, que luego se congregan en la zona del tumor canceroso”, señaló Ilovitsh. “Después, mediante un ultrasonido de baja frecuencia, hacemos explotar las nanoburbujas y con ello el tumor”.
Los investigadores explican que, en la actualidad, el método más utilizado para tratar el cáncer es la extirpación quirúrgica del tumor, en combinación con tratamientos complementarios como la quimioterapia y la inmunoterapia.
Ventajas e inconvenientes del tratamiento con ultrasonidos terapéuticos
El uso de ultrasonidos terapéuticos para destruir el tumor canceroso es una alternativa no invasiva a la cirugía que tiene ventajas e inconvenientes. Por un lado, permite un tratamiento localizado y focalizado; el uso de ultrasonidos de alta intensidad puede producir efectos térmicos o mecánicos mediante la entrega de una potente energía acústica a un punto focal con alta precisión espacio-temporal. Este método se ha utilizado para tratar eficazmente tumores sólidos en el interior del cuerpo. También permite tratar a pacientes que no son aptos para la cirugía de resección del tumor.
El inconveniente, sin embargo, es que el calor y la alta intensidad de las ondas ultrasónicas pueden dañar los tejidos cercanos al tumor.
En el estudio actual, Ilovitsh y su equipo trabajaron para superar este problema. En el experimento realizado en un modelo animal, los investigadores consiguieron destruir el tumor inyectando nanoburbujas en el torrente sanguíneo en lugar de en el propio tumor, como se hacía hasta ahora, en combinación con ondas de ultrasonido de baja frecuencia.
“La combinación de nanoburbujas y ondas de ultrasonido de baja frecuencia proporciona una focalización más específica en la zona del tumor y reduce la toxicidad fuera del objetivo”, explicó Ilovitsh. “La aplicación de la baja frecuencia a las nanoburbujas provoca su hinchazón y explosión extremas, incluso a bajas presiones. Esto permite llevar a cabo la destrucción mecánica de los tumores a umbrales de baja presión”.
“Nuestro método tiene las ventajas de los ultrasonidos en el sentido de que es seguro, rentable y está disponible clínicamente; además, el uso de nanoburbujas facilita la focalización de los tumores porque se pueden observar con la ayuda de imágenes de ultrasonidos”.
Añadió que el uso de ultrasonidos de baja frecuencia también aumenta la profundidad de penetración, minimiza la distorsión y la atenuación y amplía el punto focal.
“Esto puede ayudar en el tratamiento de los tumores que se encuentran en la profundidad del cuerpo y facilitar el tratamiento de volúmenes tumorales más grandes. El experimento se llevó a cabo en un modelo de ratón con tumor de mama, pero es probable que el tratamiento también sea eficaz contra otros tipos de tumores en animales y, en el futuro, también en humanos”.
Keren Primor Cohen, directora general de la empresa de transferencia tecnológica Ramot de la TAU, explicó: “Hemos solicitado varias patentes para proteger esta tecnología y su aplicación. Creemos en el potencial comercial de esta tecnología innovadora en el tratamiento del cáncer y estamos en contacto con varias empresas líderes en Israel y en el extranjero para promoverla”.