Un anell de gelatina i un camp magnètic per frenar les metàstasis

El principal problema de les cèl·lules de molts tumors és que, en algun moment, adquireixen l’habilitat d’abandonar el seu lloc d’origen i viatjar pels vasos sanguinis fins que troben un altre òrgan on establir-se i continuar multiplicant-se. Les colònies secundàries que formen allà són el que anomenem metàstasis, i quan apareixen, el pronòstic sol ser dolent per al pacient. Però el fet que les cèl·lules malignes circulin per la sang també obre possibilitats diagnòstiques i terapèutiques que, si se saben aprofitar, podrien millorar molt el tractament de certs càncers. En aquest sentit, el professor Weihong Tan, de la Shanghai Jiao Tong University, i el seu equip proposen una nova teràpia en un article publicat recentment a la revista Advanced Materials, que exploraria una via amb un gran potencial: implantar uns anells al voltant d’artèries i venes per capturar les cèl·lules malignes abans no formin les metàstasis i, després, destruir-les amb un camp magnètic.

Els avenços tècnics dels darrers anys estan canviant la manera com es detecten els càncers. Cada cop està prenent més rellevància el que es coneix com a biòpsia líquida, una anàlisi que es fa amb una simple extracció de sang. La idea és buscar a la mostra senyals d’un càncer que potser encara no és visible amb les tècniques habituals d’imatge (com radiografies o tomografies), gràcies a aparells que mesuren quantitats minúscules d’un marcador. Actualment, per exemple, es poden detectar circulant per la sang fragments molt petits de l’ADN d’una cèl·lula cancerosa que hagi sigut destruïda, o fins i tot la cèl·lula sencera. Com que es creu que molts tumors alliberen des de ben aviat cèl·lules que entren als vasos sanguinis, aquestes biòpsies líquides tenen l’avantatge de proporcionar un diagnòstic més precoç que altres proves que es fan de rutina. Això incrementa les opcions de tractament, perquè com més aviat es troba un càncer, més fàcil és eliminar-lo.

Detecció de cèl·lules malignes

Les cèl·lules malignes que hi ha a la sang són un avís de la presència d’un càncer, però també són el principal factor de risc de formació de metàstasis, que normalment són les que acaben causant la mort del pacient. Per això s’estan buscant maneres no tan sols de detectar aquestes cèl·lules, sinó també d’eliminar-les selectivament. És més fàcil de dir que de fer, perquè trobar-les enmig d’un torrent sanguini entre milions d’altres cèl·lules pot ser com buscar una agulla en un paller. Una estratègia innovadora que s’ha intentat, per exemple, és injectar nanopartícules capaces d’unir-se a les cèl·lules malignes, però el principal problema és fer-les prou específiques perquè només reconeguin les cèl·lules que es vol destruir i no les normals.

Per solucionar-ho, el professor Weihong Tan i els seus col·legues van decidir buscar noves maneres d’identificar aquestes dianes. Es van adonar que, per sortir de la circulació sanguínia i establir-se en un teixit, les cèl·lules malignes fabriquen una proteïna que es diu CD44, que els permeten enganxar-se a la paret del vas i buscar la manera de travessar-lo. Llavors, van dissenyar un aparell que, primer, permetés capturar les cèl·lules que tenen CD44 a la superfície i, després, destruir-les amb l'escalfor generada per un camp magnètic extern. Per aconseguir el primer pas, van construir un anell fet d’una gelatina especial que s’unia a la proteïna CD44. Un cop les cèl·lules malignes hi quedaven atrapades, se les sotmetia a un camp magnètic generat per una bobina que feia augmentar la temperatura dins la gelatina, en part per la presència d’una capa de grafit a l’anell.

Proves 'in vitro' i 'in vivo'

Per provar si funcionava, ho van estudiar inicialment en un tub d’assaig amb un sistema de circulació tancat. Van veure que, efectivament, les cèl·lules CD44 positives anaven quedant atrapades a la gelatina progressivament i que, quan s’activava el camp magnètic, la calor generada feia que es trenqués la membrana de les cèl·lules i morissin immediatament. En canvi, la resta de cèl·lules normals continuaven circulant com si res. Després van implantar quirúrgicament l’anell de gelatina al voltant de l’aorta abdominal d’una rata amb tumors i van veure que passava el mateix: l’anell capturava les cèl·lules malignes a mesura que hi anaven passant. A continuació, només calia aplicar el camp magnètic amb una bobina enroscada a l’animal. Van veure que amb aquest procediment aconseguien eliminar un 91.3% de les cèl·lules malignes que circulaven i, en canvi, no s’observaven efectes tòxics en cap òrgan.

L’aparell del professor Tan és una nova manera d’eliminar selectivament les cèl·lules que donen més problemes en un càncer, però no serà senzill aplicar-lo en humans. La principal complicació és que caldria implantar durant un temps l’anell en algun vas sanguini important del cos, amb els riscos que implica aquesta mena de cirurgia. Però l’estratègia podria ser útil per netejar les cèl·lules malignes del cos després d’un tractament, i evitar així que el càncer rebrotés, en principi amb uns efectes secundaris mínims.