Las nanopartículas magnéticas han permitido en los últimos años explorar modos de actuación alternativos a las terapias actualmente en uso en la lucha contra el cáncer. Una ventaja notable de las nanopartículas magnéticas es que pueden emplearse como agentes teranósticos (elementos que participan tanto en la terapia como en el diagnóstico) y entre los diferentes tipos destacan los magnetosomas, nanopartículas magnéticas sintetizadas por un tipo concreto de bacterias denominadas bacterias magnetotácticas.
Estos nanosistemas no solo se pueden usar en el transporte de fármacos sino que también presentan notables propiedades físicas y magnéticas para poder emplearlos en hipertermia —aumento de la temperatura corporal—, así como en el transporte guiado de fármacos. “El presente trabajo se centra en el estudio del potencial terapéutico de los magnetosomas en tratamientos de hipertermia magnética, una técnica que aprovecha la energía térmica producida por nanopartículas magnéticas bajo la acción de un campo magnético alterno para eliminar las células cancerígenas”, señala David Muñoz Rodríguez, investigador del Departamento de Inmunología, Microbiología y Parasitología de la UPV/EHU.
“Los magnetosomas, al contrario que las nanopartículas magnéticas de síntesis química, poseen de manera natural una membrana lipoproteica que los protege, evitando a la vez su aglomeración. Además, pueden funcionalizarse, es decir, ciertos fármacos o agentes antitumorales pueden adherirse a la membrana para poder guiarlos de forma eficiente hasta la masa tumoral. Las nanopartículas magnéticas emiten en forma de calor la energía que absorben del campo magnético alterno que se les aplica desde el exterior, provocando así un aumento de temperatura en los tumores y combatiéndolos”, indica Muñoz.
“Los magnetosomas presentan gran capacidad de producir calor (mayor que las nanopartículas magnéticas de síntesis química) y su eficiencia en la hipertermia queda demostrada al ver que el 80 % de las células morían en los experimentos realizados”, comenta David Muñoz. Además, “la hipertermia magnética tiene la ventaja de ser una terapia local, sin provocar efectos secundarios severos en el organismo. El campo magnético no debe aplicarse en cualquier zona del cuerpo, ni de cualquier manera: hay que aplicarlo solo a la zona afectada por el tumor, alcanzando una temperatura que oscile entre los 43 y 46 ºC ,ya que en este intervalo de temperatura las células entran en lo que se llama apoptosis —muerte celular programada—. Hemos demostrado que la hipertermia magnética usando magnetosomas proporciona un aumento de temperatura suficiente para reducir la viabilidad celular de forma estadísticamente significativa, induciendo a las células a que entren en apoptosis y mueran”, subraya el autor del trabajo.
El investigador ha destacado que «el uso de magnetosomas en este tipo de terapias podría tener un futuro prometedor y ser una alternativa válida a los tratamientos antitumorales convencionales”. Sin embargo, Muñoz afirma que “sería fundamental conocer la distribución de dichas partículas magnéticas en el organismo. Es decir, una vez han actuado, ¿dónde van a parar? Algunos estudios señalan que el propio organismo podría metabolizar los magnetosomas; otros dicen que suelen acumularse en órganos como el hígado, riñón, el bazo… Ahí está el hándicap”.
Referencias:
Muela, A.; Muñoz, D.; Martín-Rodríguez, R.; Orue, I.; Garaio, E.; Abad Díaz de Cerio, A.; Alonso, J.; García, J. Á.; Fdez-Gubieda, M. L. Optimal Parameters for Hyperthermia Treatment Using Biomineralized Magnetite Nanoparticles: Theoretical and Experimental Approach. (2016) J. Phys. Chem. C, 120, 24437– 24448, doi: 10.1021/acs.jpcc.6b07321
Huizar-Felix, A. M.; Munoz, D.; Orue, I.; Magen, C.; Ibarra, A.; Barandiaran, J. M.; Muela, A.; Fdez-Gubieda, M. L. Assemblies of magnetite nanoparticles extracted from magnetotactic bacteria: A magnetic study. (2016) Appl. Phys. Lett. , 108, 063109, doi: 10.1063/1.4941835
Lourdes Marcano, David Muñoz, Rosa Martín-Rodríguez, Iñaki Orue, Javier Alonso, Ana García-Prieto, Aida Serrano, Sergio Valencia, Radu Abrudan, Luis Fernández Barquín, Alfredo García-Arribas, Alicia Muela, and M. Luisa Fdez-Gubieda (2018) Magnetic Study of Co-Doped Magnetosome Chains The Journal of Physical Chemistry C 122 (13), 7541-7550 doi: 10.1021/acs.jpcc.8b01187
Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa