El cerebro y sus vasos sanguíneos adyacentes están separados por una barrera de protección—que mantiene a los virus y otras infecciones alejadas, pero que también limita la entrada de la mayoría de los medicamentos, por lo que los tumores y otras enfermedades del cerebro son particularmente difíciles de tratar. Sin embargo, un equipo de investigadores de Taiwán ha encontrado una forma de transportar más terapias contra el cáncer al cerebro de lo que hasta ahora era posible, gracias a una novedosa combinación de ultrasonido y partículas magnéticas.

La nueva investigación demuestra que diversos métodos individuales de éxito pueden trabajar en conjunto para ser notablemente más eficaces. El uso de ondas de ultrasonido focalizadas, junto con una solución de microburbujas inyectadas en el torrente sanguíneo, ya había demostrado ser eficaz para perturbar brevemente la barrera sangre-cerebro. En la actualidad, Kuo-Chen Wei, del Chang Gung University College of Medicine, ha combinado el método de ultrasonido con una técnica que utiliza un campo magnético para atraer a unas nanopartículas cubiertas de medicamento y cargadas magnéticamente al lugar exacto donde sean más necesarias. La perturbación de la barrera sangre-cerebro permite que muchas más de estas nanopartículas, de mayor tamaño, entren en el cerebro, y el campo magnético las guía directamente a los tumores.

"Los medicamentos contra el cáncer típicos no pueden acumularse en el cerebro debido a la barrera sangre-cerebro", afirma Wei. "Si pudiéramos aumentar la concentración local del fármaco y disminuir los efectos secundarios sistémicos, eso sería más práctico para el tratamiento".

En ratas, al menos, él y sus colegas han conseguido precisamente eso. Sus resultados, publicados por internet en Proceedings of the National Academy of Sciences, además de en Neuro-Oncology, muestran que el método de ultrasonido magnético logra enviar más partículas terapéuticas a través de la barrera sangre-cerebro, incrementando las concentraciones de fármacos en la región del tumor del cerebro de una rata 20 veces más que la cantidad que pasivamente logró salir de la circulación sanguínea en las ratas no tratadas.

"En este momento, hay una enorme limitación en el uso de fármacos en el cerebro para trastornos de todo tipo—la enfermedad de Alzheimer, la epilepsia, el Parkinson, cualquier cosa que nos podamos imaginar", afirma Nathan MacDannold, radiólogo y director del Laboratorio de Ultrasonido Focalizado en el Brigham and Women's Hospital de Boston. "La creación de una nueva forma de llevar los medicamentos al cerebro podría ser algo muy importante, si logramos hacerlo de manera segura y traducirlo a los humanos".

Incluso la ejecución de la técnica en ratas requiere una enorme cantidad de esfuerzo e innovación tecnológica. Wei y su grupo tuvieron que construir sus propias nanopartículas magnéticas cargadas con medicamento. Para ello, en primer lugar cubrieron las partículas con óxido de hierro magnético y después agregaron una capa de epirubicina, un fármaco para tumores cerebrales. No obstante también tuvieron que construir una plataforma que combinase el ultrasonido focalizado dirigido únicamente hacia el área del tumor, y un campo magnético colocado inmediatamente sobre el mismo lugar. (La apertura de la barrera sangre-cerebro en otro sitio en el cerebro podría permitir que la toxicidad de los fármacos quimioterapéuticos matase a células sanas.)

El uso de partículas magnéticas tiene un beneficio adicional. Los escáneres de resonancia magnética (MRI) pueden detectar las nanopartículas terapéuticas, permitiendo en potencia que los investigadores estimen qué cantidad del fármaco ha sido absorbida por el cerebro.

El uso clínico de la técnica, sin embargo, está todavía muy lejano. "Si queremos llevar este método hasta los ensayos clínicos, se deben resolver varios problemas", afirma Wei. El sistema tiene que ser ampliado para su uso en animales más grandes—una  propuesta poco sencilla, ya que los campos magnéticos deben penetrar más profundamente para llegar a sus cerebros. Todo el proceso debe ser ajustado para que pueda ser replicado con precisión, una y otra vez. La tecnología de campo magnético debe ser perfeccionada para hacerla tanto más portátil como más precisa, y para asegurarse de que no atrae las partículas tóxicas a otra zona que no sea la de los tumores cancerosos. Además, la tecnología de ultrasonido focalizado aún no ha demostrado su eficacia a la hora de alterar la barrera sangre-cerebro en el cerebro humano, más grueso y grande. Tampoco ha demostrado su seguridad.

"Yo los aplaudo por lo que están haciendo", afirma Pierre Mourad, físico especializado en acústica médica en la Universidad de Washington, en Seattle. "Han logrado hacer un primer acercamiento exhaustivo a una forma novedosa de abordar el difícil problema del envío de dosis cada vez mayores al cerebro".

No obstante, Mourad afirma estar decepcionado por el hecho de que el grupo se centrase estrictamente en los tumores cerebrales. "Para muchos tumores malignos primarios del cerebro, el aumento de la absorción del fármaco en el tumor no es el problema". Más bien, afirma, incluso después de que un tumor maligno se haya extirpado quirúrgicamente, todavía hay células cancerosas en todo el cerebro que pueden causar una reincidencia de la enfermedad. El método magnético sólo dirige las terapias a los tumores visibles, dejando a las células responsables detrás.

"Quisiera poder resolver los trastornos del movimiento con estos procedimientos", afirma Mourad—enfermedades como el Parkinson y el Alzheimer, en las que trozos muy discretos del cerebro se acaban dañando. El Parkinson, por ejemplo, por lo general afecta a lugares bien conocidos. "Hay buenos fármacos para hacerle frente, aunque el envío y la dosis son los grandes problemas a solucionar", afirma Mourad. "Ahí es donde me gustaría llegar primero con esta tecnología".

McDannold, desde el Brigham and Women's, también ve aplicaciones más amplias. "Un tipo de tecnología que pueda enviar fármacos al cerebro, a lugares que hoy día no podemos alcanzar, y entregarlos de forma controlada, abre posibilidades para los fármacos de todo tipo", asegura.