Una nueva batería priva a las células cancerosas de oxígeno en ratones

No es bueno que una persona absorba todo el oxígeno de una habitación. Sin embargo, cuando la batería le hace esto a un tumor, puede ser algo bueno.

Una pequeña batería que se autocarga alrededor de un tumor toma oxígeno del entorno de las células cancerosas, lo que aumenta el poder de algunos tratamientos contra el cáncer, según muestra un estudio en ratones. Los ratones que tenían pequeñas baterías envueltas alrededor de tumores de cáncer de mama, combinados con terapia contra el cáncer, mostraron una Reducción del volumen del tumor en un 90 por ciento en dos semanas, informan los investigadores el 31 de marzo en Science Advances.

Los tumores sólidos, como los que pueden desarrollarse en el cáncer de mama, a menudo crecen rápidamente, tan rápido que el tumor crece más rápido de lo que el suministro de sangre puede soportar (SN: 5/10/17). Esto significa que el centro de muchos tumores puede ser hipóxico, con niveles de oxígeno mucho más bajos que el tejido circundante.

“La hipoxia es un arma de doble filo”, dice el científico de materiales Yongyao Xia, que se especializa en materiales para baterías en la Universidad de Fudan en Shanghái. Los bajos niveles de oxígeno en los tumores significan que las células inmunitarias del cuerpo a menudo no pueden sobrevivir el tiempo suficiente para matar las células cancerosas (SN: 22/02/17). Las células hipóxicas también son resistentes a tratamientos como la radioterapia e incluso la quimioterapia tradicional porque no hay suficiente flujo de sangre para administrar la dosis letal, explica Fang Zhang de Fudan, que estudia materiales biomédicos.

“Por otro lado, proporciona un objetivo para el tratamiento tumoral de precisión”, escriben Xia y Zhang en el nuevo artículo.

La hipoxia puede actuar como un faro para los productos químicos llamados profármacos activados por la hipoxia. Estos son medicamentos de quimioterapia unidos a un químico de unión que asegura que los medicamentos se activen solo en un ambiente con poco oxígeno, dice King Zhang, biólogo molecular del Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas en Dallas que no participó en el estudio.

Pero los profármacos activados por hipoxia no han mostrado mucho beneficio en los ensayos clínicos, quizás en parte porque los tumores sólidos contra los que se implementan no son uniformemente hipóxicos o insuficientemente hipóxicos. Xia y Fan Zhang querían encontrar una manera de hacer que los tumores fueran más hipóxicos para dar una mejor oportunidad a los profármacos.

Entonces, los investigadores y sus colegas desplegaron una batería diminuta y flexible que podía girar parcialmente alrededor del tumor. El electrodo de zinc de la batería se carga absorbiendo oxígeno del ambiente. También crea vapor de oxígeno altamente reactivo, que puede dañar el ADN, pero no es una forma adecuada de oxígeno para las células.

Al absorber la mayor parte del oxígeno disponible y producir muchos pares de oxígeno reactivo, una batería pudo reducir los tumores en ratones al 26 por ciento de su tamaño original dos semanas después de la implantación. Cuando se combinó con profármacos activados por hipoxia, el tamaño promedio del tumor se redujo en un 90 por ciento.

“Creo que el concepto, la base científica, es sólida”, dice Qing Zhang. Según él, los resultados son alentadores, pero extremadamente preliminares. Las baterías no solo se usaron solo para ratones, sino que también se usaron contra el cáncer de mama específico para ratones. “Esto debe probarse en varios modelos de cáncer de mama, así como en otros modelos de cáncer”, dice. Y, por supuesto, en las personas.

Y una reducción del 90 por ciento en el tamaño del tumor no es una reducción del 100 por ciento. “Todavía queda un 10 por ciento”, dice Qing Zhang. Si estas células sobreviven, puede significar que son resistentes a la hipoxia y el tumor puede volver a crecer. Al igual que con muchos tratamientos, dijo, es probable que deba combinarse con otros tratamientos para asegurarse de que todo el tumor quede bloqueado de forma permanente.

Xia, Fang Zhang y sus colegas ya están pensando en cómo hacer que la batería sea más flexible y potente para tratar tumores de tamaño humano, utilizando la energía de la batería para eliminar el cáncer del aire.

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