Crean microrobots basados en algas para combatir el cáncer

Un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford, dirigido por Utkan Demirci, profesor del Departamento de Radiología de la Facultad de Medicina, ha desarrollado microrobots biohíbridos, llamados Volbots, que alivian la hipoxia para mejorar la eficacia de tratamientos contra el cáncer.

Durante la progresión del cáncer, los tumores sólidos suelen desarrollar regiones con acceso limitado a nutrientes y oxígeno. Además, la estructura anormal de los vasos sanguíneos y la alta tasa de crecimiento del tumor hacen que las células situadas lejos de los vasos experimenten una condición conocida como hipoxia o bajos niveles de oxígeno. Esta hipoxia tumoral es la responsable de que los tratamientos contra el cáncer sean menos efectivos.

“Nuestro enfoque tiene como objetivo abordar los problemas encontrados en la hipoxia del cáncer mediante el uso de Volbots como microfábricas generadoras de oxígeno en el lugar”, sostiene el doctor Demirci.

Microrobots biohíbridos
Los microrobots híbridos están formados por una mezcla de compuestos vivos y sintéticos. El equipo utilizó algas Volvox, que actúan como motor y les dan nombre a los bots. Al igual que otras algas, este tipo usa clorofila para absorber la energía de la luz, teniendo así una mayor actividad fotosintética y una mayor producción de oxígeno.

“Los Volbot tienen otras características, como su capacidad de detección innata, que les permite migrar hacia una fuente de luz, y la capacidad de generar oxígeno a través de la fotosíntesis”, señala Demirci.

Además, los investigadores se valieron del uso de nanopartículas magnéticas para ayudar al equipo a guiar su movimiento mediante un campo magnético externo y que también les fuera más fácil rastrearlas dentro del cuerpo. “Las nanopartículas pueden transportar agentes terapéuticos y generar calor cuando se exponen a la luz infrarroja cercana, pudiendo usarse como tratamientos basados ​​en fototermia o liberación controlada de fármacos”.  

Para analizar las capacidades de Valbot, evaluando la generación de oxígeno in vitro, los investigadores probaron su eficacia en ratones. Así, se dieron cuenta de que los que habían sido tratados presentaban una reducción del tumor tras conseguir aliviar la hipoxia tumoral.

Los investigadores aseguran que esta estrategia biohíbrida versátil ofrece una ruta innovadora para crear diseños robóticos asistidos biológicamente para una amplia gama de aplicaciones de biomedicina, tratamiento e imágenes en cáncer y otras enfermedades.

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