Una combinación de ultrasonido de baja frecuencia y nanoburbujas inyectadas puede funcionar para eliminar tumores malignos de una manera no invasiva, como se observa en modelos animales.

La nueva tecnología no invasiva fue desarrollada por investigadores de la Universidad de Tel Aviv (TAU) y publicada en la revista Nanoscale bajo el título “Mecanoterapia de ultrasonido mejorada con nanoburbujas de baja frecuencia para la cirugía no invasiva del cáncer”. 

Las nanoburbujas y las ondas de ultrasonido hacen que las burbujas concentradas en el tumor canceroso exploten. El tratamiento se realizó con niveles seguros, de baja presión y enfocados únicamente en el área del tumor, lo que evita daños a los tejidos sanos y evita la toxicidad fuera del objetivo, término utilizado para referirse al efecto de un fármaco que se une a proteínas u otros moléculas en el cuerpo que no sean aquellas a las que el medicamento debe unirse, lo que puede causar efectos secundarios potencialmente dañinos.

El estudio se realizó bajo la dirección del estudiante de doctorado Mike Bismuth del laboratorio del Dr. Tali Ilovitsh en el departamento de ingeniería biomédica de TAU, en colaboración con el Dr. Dov Hershkovitz del departamento de patología. La Prof. Agata Exner de la Universidad Case Western Reserve en Cleveland también participó en el estudio. 

“Nuestra nueva tecnología hace posible, de una manera relativamente simple, inyectar nanoburbujas en el torrente sanguíneo, que luego se congregan en el área del tumor canceroso”, señaló Ilovitsh. “Después de eso, usando un ultrasonido de baja frecuencia, explotamos las nanoburbujas y, por lo tanto, el tumor”.

Máquina de ultrasonido (ilustrativa) (crédito: PEXELS)Máquina de ultrasonido (ilustrativa) (crédito: PEXELS)

Los investigadores explican que hoy en día, el método más común utilizado para tratar el cáncer es extirpar el tumor quirúrgicamente, en combinación con tratamientos complementarios como la quimioterapia y la inmunoterapia. 

Ventajas y desventajas del tratamiento con ultrasonido terapéutico

El uso de ultrasonido terapéutico para destruir el tumor canceroso es una alternativa no invasiva a la cirugía que tiene ventajas y desventajas. Por un lado, permite un tratamiento localizado y focalizado; el uso de ultrasonido de alta intensidad puede producir efectos térmicos o mecánicos al enviar una poderosa energía acústica a un punto focal con alta precisión espacio-temporal. Este método se ha utilizado para tratar eficazmente tumores sólidos en las profundidades del cuerpo. También permite tratar a pacientes que no son aptos para la cirugía de resección tumoral.

Sin embargo, la desventaja es que el calor y la alta intensidad de las ondas de ultrasonido pueden dañar los tejidos cercanos al tumor.

En el estudio actual, Ilovitsh y su equipo trabajaron para superar este problema. En el experimento en un modelo animal, los investigadores pudieron destruir el tumor inyectando nanoburbujas en el torrente sanguíneo en lugar de en el tumor mismo, que ha sido la práctica hasta ahora, en combinación con ondas de ultrasonido de baja frecuencia. 

“La combinación de nanoburbujas y ondas de ultrasonido de baja frecuencia brinda una orientación más específica del área del tumor y reduce la toxicidad fuera del objetivo”, explicó Ilovitsh. “Aplicar la baja frecuencia a las nanoburbujas provoca su extremo hinchamiento y explosión, incluso a bajas presiones. Esto permite realizar la destrucción mecánica de los tumores a umbrales de baja presión.

“Nuestro método tiene las ventajas del ultrasonido en que es seguro, rentable y clínicamente disponible; además, el uso de nanoburbujas facilita la detección de tumores porque se pueden observar con la ayuda de imágenes de ultrasonido”.

Agregó que el uso de ultrasonido de baja frecuencia también aumenta la profundidad de penetración, minimiza la distorsión y la atenuación y agranda el punto focal.

“Esto puede ayudar en el tratamiento de tumores que se encuentran en lo profundo del cuerpo y facilitar el tratamiento de volúmenes tumorales más grandes. El experimento se llevó a cabo en un modelo de ratón con tumor de cáncer de mama, pero es probable que el tratamiento también sea efectivo contra otros tipos de tumores en animales y, en el futuro, también en humanos”.

Keren Primor Cohen, director ejecutivo de Ramot, la empresa de transferencia de tecnología de TAU, explicó: “Solicitamos varias patentes para proteger esta tecnología y su aplicación. Creemos en el potencial comercial de esta tecnología revolucionaria en el tratamiento del cáncer y estamos en contacto con varias empresas líderes en Israel y en el extranjero para promoverla”.