ZURICH, SUIZA/ SALUD DIGITAL.- Cada año, el ictus afecta a unos 12 millones de personas en todo el mundo y con frecuencia deriva en fallecimiento o discapacidad permanente. En la práctica clínica actual, el abordaje terapéutico se apoya en la administración sistémica de fármacos trombolíticos que se distribuyen por todo el organismo.
Como solo una pequeña parte del medicamento llega al vaso obstruido, es necesario emplear dosis elevadas, lo que incrementa de forma notable el riesgo de efectos adversos graves, como hemorragias internas.
Desde hace décadas, la investigación biomédica persigue una solución que permita actuar directamente sobre el trombo responsable del accidente cerebrovascular (ACV) sin exponer al resto del cuerpo a concentraciones innecesarias de fármaco.
En ese contexto, un nuevo sistema de microrrobot magnético ha demostrado ser capaz de desplazarse por los finos vasos del cerebro y administrar el tratamiento trombolítico justo en el punto de la obstrucción.
El desarrollo, llevado a cabo por un equipo de la ETH Zurich (Zúrich, Suiza), supone un avance relevante hacia terapias dirigidas y mínimamente invasivas para pacientes con ACV. El microrrobot consiste en una cápsula esférica patentada formada por una cubierta de gel disoluble que incorpora nanopartículas de óxido de hierro, diseñadas con precisión para su control magnético, y nanopartículas de tantalio que permiten su visualización mediante rayos X. Alcanzar una respuesta magnética suficiente con un tamaño tan reducido fue uno de los principales retos técnicos, dadas las dimensiones extremadamente pequeñas de los vasos cerebrales.
En el interior de la cápsula, los investigadores introdujeron distintos fármacos activos (entre ellos un agente anticoagulante, antibióticos o medicamentos anticancerígenos) que pueden liberarse de manera controlada. Al aplicar un campo magnético de alta frecuencia, las nanopartículas magnéticas generan calor, lo que provoca la disolución de la capa de gel y la liberación del fármaco exactamente en el lugar deseado.
El sistema de administración se basa en un procedimiento en dos fases. En primer lugar, el microrrobot se introduce en los vasos sanguíneos o en el líquido cefalorraquídeo mediante un catéter. A continuación, una plataforma de navegación electromagnética lo conduce a través de arterias ramificadas y flujos sanguíneos de alta velocidad hasta alcanzar el objetivo. El propio catéter incorpora una pinza flexible de polímero que permite liberar la cápsula con gran precisión dentro del vaso.
Para desplazarse por la compleja red vascular del cerebro, el equipo combinó tres estrategias de navegación. Un campo magnético rotatorio facilita el movimiento del microrrobot a lo largo de las paredes vasculares; un gradiente de campo magnético permite impulsarlo a contracorriente incluso frente a flujos que superan los 20 centímetros por segundo; y un método de navegación en flujo guía la cápsula a través de bifurcaciones complejas, ajustando el gradiente magnético para dirigir el flujo sanguíneo hacia la rama correcta. Gracias a este enfoque combinado, se logró un movimiento preciso por distintas trayectorias anatómicas a velocidades de hasta 4 milímetros por segundo.
En más del 95 % de los ensayos experimentales, el microrrobot alcanzó con éxito el punto objetivo y liberó el fármaco con gran exactitud. Dado que los campos magnéticos empleados pueden atravesar el cuerpo sin causar efectos nocivos a las intensidades utilizadas, el método se perfila como una opción segura y mínimamente invasiva.
Para validar el sistema en condiciones cercanas a la práctica clínica, los investigadores desarrollaron modelos vasculares de silicona de alta fidelidad basados en anatomía real de pacientes, lo que permitió entrenar y optimizar el procedimiento sin recurrir a animales. Tras estos ensayos, demostraron la viabilidad del sistema en cerdos, confirmando que las tres estrategias de navegación funcionan con flujos sanguíneos realistas y que el microrrobot permanece visible durante todo el proceso.
En el trabajo, publicado en la revista Science, el equipo también logró hacer navegar el microrrobot a través del líquido cefalorraquídeo de una oveja, un entorno especialmente complejo que apunta a un amplio potencial en futuras intervenciones neurológicas. Más allá del ictus, los investigadores contemplan aplicaciones para el tratamiento de infecciones o tumores localizados. Con la vista puesta en la traslación clínica, el siguiente paso será la realización de ensayos en humanos. El objetivo es ofrecer herramientas que ayuden a los cirujanos en tiempo real y proporcionen a los pacientes alternativas terapéuticas más rápidas, seguras y eficaces.
“Los médicos ya están realizando una labor increíble en los hospitales”, afirmó el investigador Fabian Landers, autor principal del artículo. “Lo que nos motiva es saber que contamos con una tecnología que nos permite ayudar a los pacientes con mayor rapidez y eficacia, y brindarles nuevas esperanzas mediante terapias innovadoras”.
