La dosificación de medicamentos a los tejidos cancerosos es uno de los problemas médicos más urgentes de nuestro tiempo. Los problemas con la administración de medicamentos son muchos. Estos productos químicos a menudo se diluyen en fluidos corporales o son absorbidos por otros órganos. E incluso cuando alcanzan su objetivo, no siempre pueden penetrar el tejido canceroso con facilidad. Por lo tanto, se necesita urgentemente una mejor forma de administrar medicamentos que superen estos problemas.

Mariana Medina-Sánchez y amigos del Instituto de Nanociencias Integrativas en Alemania. Crearon un sistema único de administración de medicamentos que usa esperma para transportar el ingrediente activo a un tumor. Su nuevo enfoque está diseñado específicamente para las enfermedades del aparato reproductor femenino, como el cáncer ginecológico, la endometriosis, las enfermedades inflamatorias pélvicas y otras.

El sistema es simple, en esencia. Medina-Sánchez y compañía simplemente remojan esperma en el ingrediente activo, lo que hace que las células espermáticas tomen dosis sorprendentemente grandes. Luego obligan a los espermatozoides a nadar en una especie de arnés mecánico, una estructura micromecanizada autoajustable que se adhiere a la cabeza de los espermatozoides.

El arnés está cubierto de hierro, lo que permite que el esperma sea dirigido por un campo magnético externo. Entonces, los espermatozoides proporcionan el poder de propulsión mientras que un médico puede dirigirlo al tumor.

El arnés también tiene un mecanismo de liberación rápida. Cuando el dispositivo golpea una superficie, la fuerza de la colisión hace que el arnés suelte su agarre sobre el esperma, que luego se aleja libremente. La idea es que esto suceda cuando los espermatozoides alcanzan el tumor, donde luego pueden penetrar en el tejido y llegar a las células cancerosas.

Medina-Sánchez y compañía han probado el mecanismo en su laboratorio. Para estas pruebas, usan esperma de toro porque tiene un tamaño similar al de los espermatozoides humanos. Cargan los espermatozoides con un medicamento de quimioterapia estándar llamado doxorrubicina y luego conectan el esperma a los arneses mecánicos.

Ponen a prueba la utilidad del sistema en una variedad de experimentos en los que los espermatozoides nadan y luego ingresan a un modelo estándar de cáncer que consiste en células HeLa y esferoides HeLa, que simulan los tumores mismos.

Los resultados hacen una lectura interesante. El equipo descubrió que el arnés ralentiza significativamente los espermatozoides y reduce su velocidad en un 43 por ciento. Sin embargo, aún puede moverse e ingresar a las células cancerosas. Muestran que el mecanismo efectivamente mata las células cancerosas y que las células de los espermatozoides pueden penetrar en los esferoides cancerosos, lo que ayuda a matar las células internas.

Es un trabajo impresionante. El esperma tiene ventajas significativas sobre otros sistemas de administración de fármacos, como las bacterias, que pueden desencadenar respuestas inmunitarias significativas. Y a diferencia de las bacterias, las células espermáticas no proliferan para formar colonias que pueden causar otros problemas.

La esperma tiene otras ventajas, también. Protegen el fármaco de las enzimas que pueden degradarlo, y no descargan su carga inesperadamente, lo que es un problema potencial con los medicamentos transportados en jaulas moleculares llamadas micelas.

Por supuesto, el trabajo plantea preguntas importantes que Medina-Sánchez y la compañía tendrán que abordar. Por ejemplo, después de administrar los espermatozoides, los arneses mecánicos no intervienen más en el tratamiento, y será importante comprender la forma en que el cuerpo trata y degrada estos dispositivos.

Luego está la cuestión de qué tan bien se puede controlar la cantidad de medicamento. Eso está relacionado con la cantidad de espermatozoides que completan el viaje y la cantidad de ingrediente activo que llevan y entregan. Eso deberá ser cuidadosamente calibrado.

Finalmente, el equipo también necesita probar este mecanismo con esperma humano. Y eso plantea la cuestión de la ética: ¿qué esperma se utilizará para este tipo de tratamiento y qué hay del potencial para el embarazo?

Si estas preguntas pueden ser respondidas satisfactoriamente, la técnica tiene un potencial significativo. Cada año, aproximadamente 100,000 mujeres en los EE. UU. Son diagnosticadas con cáncer ginecológico. Se necesitan urgentemente mejores tratamientos.

 "Los sistemas híbridos de esperma se pueden concebir para ser aplicados en el diagnóstico y tratamiento in situ del cáncer en el futuro cercano", dicen Medina-Sánchez y compañía.