La investigación contra el cáncer busca cada vez más tratamientos capaces de distinguir con precisión entre las células tumorales y los tejidos sanos. En el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), en Barcelona, el investigador oscense David Esporrín, miembro del equipo liderado por el profesor Samuel Sánchez, trabaja precisamente en esa frontera: desarrollar unos nanomotores diminutos que puedan desplazarse hasta un tumor de vejiga, penetrar en su interior y, una vez allí, generar calor mediante un láser infrarrojo para destruirlo de forma localizada.
El proyecto cuenta con una financiación postdoctoral de cuatro años de la Asociación Española Contra el Cáncer (AECC) y persigue una idea tan concreta como compleja: llevar la acción terapéutica hasta el lugar donde se encuentra la enfermedad y actuar allí sin afectar en la misma medida a los tejidos sanos. Para conseguirlo, el equipo tiene especialistas en nanotecnología, química, biología y física.
La financiación de la AECC constituye un respaldo especialmente relevante para una investigación de largo recorrido como esta. El propio Esporrín destaca el valor de este apoyo económico, que considera "crucial para desarrollar tecnologías de vanguardia que mejoren nuestra salud".
Esporrín nació en Huesca en 1994. Estudió Química en la Universidad de Zaragoza y comenzó su trayectoria investigadora en el grupo Bionanusurf del Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), centro mixto de la Universidad de Zaragoza y el CSIC. Después realizó el doctorado en POLYMAT, en San Sebastián, antes de incorporarse al IBEC como investigador posdoctoral.
UN CÁNCER QUE VUELVE
El cáncer de vejiga se encuentra entre los tumores más diagnosticados en España. Según los datos manejados en el proyecto, ocupa el quinto puesto en el conjunto de la población y el sexto entre los hombres. En España hay una prevalencia de más de 60.000 personas y durante 2024 se registraron más de 17.500 nuevos casos en hombres y algo más de 4.500 en mujeres.
La enfermedad no presenta siempre el mismo grado de gravedad. Alrededor del 90 % de los diagnósticos corresponde a tumores que no han alcanzado la capa muscular de la vejiga. Son los llamados tumores no invasivos del músculo. El resto son tumores invasivos, capaces de penetrar en capas más profundas y con un comportamiento considerablemente más agresivo.
"El principal problema de este cáncer es su recurrencia"
La diferencia determina también la forma de combatirlos. En los casos superficiales se emplea la resección transuretral, mediante la que se introduce instrumental por la uretra para retirar la lesión. Cuando la enfermedad está más avanzada puede ser necesario recurrir a una cistectomía, una intervención quirúrgica que consiste en extirpar una parte o la totalidad de la vejiga, además de otros tratamientos como la quimioterapia, la radioterapia o la inmunoterapia.
Pero existe una dificultad que acompaña especialmente a esta enfermedad: su tendencia a reaparecer. Aunque el tumor visible haya sido eliminado, pueden quedar células cancerosas microscópicas que no hayan podido detectarse durante la intervención y que, con el tiempo, den lugar a una nueva lesión.
"El principal problema de este cáncer es su recurrencia", señala Esporrín, y ese es, precisamente, uno de los puntos sobre los que quiere incidir el proyecto.
LA ORINA COMO IMPULSO
La propuesta científica tiene una particularidad llamativa: las nanopartículas están diseñadas para aprovechar la propia orina, desplazarse por la vejiga, modular las barreras extra-tumorales y penetrarlas.
El equipo trabaja con nanogeles, estructuras poliméricas extremadamente pequeñas, inferiores al tamaño de un virus. Su composición está pensada para que puedan desenvolverse en el organismo con una elevada biocompatibilidad y, al mismo tiempo, incorporar los elementos necesarios para realizar su acción terapéutica.
En su superficie llevan ureasa, una enzima capaz de utilizar la urea que se encuentra de forma natural en la orina. La reacción que provoca permite que las partículas incrementan su movimiento intrínseco y modulen las barreras tumorales.
Ese movimiento tiene una finalidad muy concreta. El tumor está rodeado de barreras que dificultan el acceso. Los investigadores buscan que las partículas sean capaces de atravesarlas y penetrar en la lesión, porque de ello dependerá que puedan actuar desde dentro. La idea es, en definitiva, convertir una reacción química en una especie de motor microscópico.
UN "CABALLO DE TROYA" CONTRA EL TUMOR
Los nanogeles incorporan además nanopartículas de oro, que al recibir una determinada luz, pueden transformar esa energía en calor. Con bajas cantidades de láser infrarrojo, permiten a los investigadores visualizarlas dentro de la vejiga. Una vez que han llegado a la zona del tumor, se incrementa la potencia del láser para generar calor localizado y destruir el tumor, produciendo una acción térmica localizada.
La pretensión es que todo suceda en una secuencia muy precisa, detalla el oscense: primero, las partículas llegan a la vejiga; después se desplazan gracias a la ureasa; posteriormente penetran en el tumor y, una vez localizada su presencia mediante técnicas de imagen, se activa el láser, “como una especie de caballo de Troya", observa.
El objetivo final es poder actuar sobre la lesión sin recurrir necesariamente a su extirpación.
La otra gran aspiración es reducir el daño sobre los tejidos sanos. Si el calor se genera allí donde se encuentran las nanopartículas, la acción destructiva podría concentrarse en la zona tumoral en lugar de extenderse de manera indiscriminada. "Trataremos de focalizar el tratamiento solo en el lugar de acción", resume Esporrín.
CUATRO AÑOS PARA SABER SI FUNCIONA
Aunque la idea pueda parecer próxima a la ciencia ficción, el proyecto está todavía en sus primeros pasos. Se encuentra en fase preclínica, lejos aún de una posible aplicación en pacientes.
El primer año está dedicado al diseño químico y a la síntesis de las nanopartículas. Es la etapa en la que el equipo tiene que conseguir fabricar unas estructuras que reúnan las propiedades necesarias para cumplir todas las funciones previstas.
Durante el segundo y el tercer año se estudiará su comportamiento en diferentes modelos celulares. Primero serán cultivos bidimensionales y después modelos tridimensionales, que permiten reproducir de una manera más aproximada la organización de un tejido. Finalmente se trabajará con células procedentes de muestras reales de pacientes.
Si los resultados son satisfactorios, el cuarto año contempla una primera prueba in vivo en modelos animales, previsiblemente ratones o ratas. En ese momento podrán estudiarse cuestiones fundamentales como la eficacia y la seguridad del sistema.
A partir de ahí todavía quedaría un recorrido considerable antes de llegar a una posible terapia. Habría que demostrar que el material es seguro, comprobar que puede fabricarse a una escala adecuada y superar las distintas fases regulatorias y clínicas.
"Podemos estar hablando de unos tiempos de 20 años en el mejor de los casos"
Esporrín pone el horizonte en un plazo que permite comprender la magnitud del camino pendiente. "Podemos estar hablando de unos tiempos de 20 años en el mejor de los casos, porque hay que pasar por un montón de pruebas", advierte. Entre ellas están los estudios en animales de diferentes tamaños, el escalado industrial y las evaluaciones de las agencias reguladoras.
LO QUE NO FUNCIONA TAMBIÉN CUENTA
En un laboratorio, los resultados no siempre conducen al lugar previsto. Y eso también forma parte del avance científico. Descartar una posibilidad permite abrir otra, aunque ese proceso tenga menos visibilidad que los grandes descubrimientos.
El equipo en el que trabaja Esporrín reúne aproximadamente a 25 investigadores de distintas especialidades. Químicos, biólogos, farmacéuticos, físicos y médicos aportan conocimientos diferentes a una investigación que necesita de todos ellos para avanzar.
La experiencia acumulada puede servir además para otros trabajos. "Lo que nosotros encontramos que funciona puede ser el punto de partida de otro proyecto", explica el altoaragonés. Del mismo modo, aquello que no ofrece el resultado esperado permite cambiar de dirección: "Lo que vemos que no funciona, se descarta y se tira por otro lado".
La ciencia avanza así también a través de caminos que se abandonan. Un resultado negativo puede evitar que otros investigadores repitan un recorrido ya explorado y aportar información para plantear una alternativa.
La dimensión experimental es una de las características que más valora de su profesión. "Cada día es único y, sobre todo, es un trabajo bastante imaginativo", señala.
Los nanogeles plasmónicos tienen todavía que superar numerosas pruebas antes de que pueda saberse si la propuesta será eficaz y segura. Pero la investigación intenta responder a algunos de los principales problemas asociados al cáncer de vejiga: la dificultad para alcanzar la lesión, su elevada recurrencia y la necesidad de preservar los tejidos sanos.
El reto no consiste únicamente en fabricar una nanopartícula. Hay que lograr que llegue hasta donde se necesita, que sea capaz de avanzar por la vejiga, que penetre en el tumor y que después responda a una señal externa para generar calor en ese punto concreto.
Todo ello ocurre, por ahora, en el laboratorio. El paso de una investigación preclínica a una terapia requiere años de pruebas, resultados contrastados y controles de seguridad. David Esporrín conoce bien la distancia que separa una hipótesis de una aplicación médica y la resume con una convicción sencilla: "La mejor forma de combatirla es seguir investigando constantemente".