'Spermbot' puede ayudar un día a tratar el cáncer de cuello uterino

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Un microroboto de esperma biohíbrido podría algún día suministrar medicamentos contra el cáncer a los tumores en el tracto reproductivo femenino, según un nuevo documento de Alemania.

El microbot de ciencia ficción, que fue descrito en un artículo de diciembre en la revista ACS Nano, consiste en esperma de un toro combinado con una microestructura plástica impresa en 3D cubierta con un recubrimiento a base de hierro.

Este recubrimiento permite a los investigadores dirigir magnéticamente el robot hacia el objetivo. Luego, cuando el robot biohíbrido golpea el tumor, cuatro brazos de la microestructura se doblan automáticamente, liberando la célula de esperma, que penetra en las células cancerosas y entrega su carga médica. [Super-Intelligent Machines: 7 Robotic Futures]

La tecnología aún está lejos de estar lista para aplicaciones prácticas: hasta ahora, solo se ha probado en placas de laboratorio, y se necesita mucha más investigación antes de poder probarla en humanos.

Aunque los "espermatozoides" pueden parecer una forma extraña de administrar medicamentos a ciertos lugares del cuerpo, los investigadores dijeron que los espermatozoides son una opción natural para el trabajo.

"Decidimos trabajar con células de esperma porque tienen la capacidad de nadar naturalmente en el tracto reproductivo femenino", dijo la coautora del estudio, Mariana Medina-Sánchez, líder del Grupo de ingeniería micro y nanobiomédica del Instituto de nanociencias integradas de Dresde. , Alemania.

"El esperma tiene la capacidad natural de fusionarse con el [egg cell]y esto es muy beneficioso", dijo Medina-Sánchez a Live Science. "Puede hacer lo mismo con las células cancerosas y liberar la droga dentro de las células cancerosas, haciendo que el tratamiento sea mucho más efectivo".

En el estudio, los investigadores cargaron un medicamento para el cáncer de cuello uterino, llamado clorhidrato de doxorrubicina en la cabeza de la célula de esperma, dijo Medina Sánchez. La cabeza del esperma protege la droga del ambiente circundante, dijo ella. Además, el medicamento no afecta las células espermáticas de la misma manera que afecta a las células cancerosas, por lo que el espermatozoide se mantiene sano y puede moverse, dijo.

Los espermicidas portadores de medicamentos se probaron en platos de laboratorio, donde se les asignó la entrega de los medicamentos a las células cancerosas del cuello uterino.

Los investigadores dijeron que esperan pasar a experimentos con animales en el futuro. Y en algún momento, tendrán que reemplazar la esperma del toro con un esperma humano, dijo Medina Sánchez.

¿De las células de laboratorio a los humanos?

Aunque los experimentos basados ​​en el laboratorio fueron exitosos, el espermatozoide fue guiado a las células de cáncer de cuello uterino, donde se liberaron los espermatozoides y se administró el medicamento contra el cáncer, todavía hay algunos desafíos que los investigadores intentan abordar, dijo Medina Sánchez.

Por ejemplo, los investigadores "quieren hacer la estructura [iron-coated plastic] biodegradable para que se disuelva después de la liberación de la droga", dijo Medina-Sánchez. Este ajuste ayudaría a "evitar reacciones inmunológicas y de otro tipo que estas estructuras podrían causar".

Por el momento, los investigadores solo pueden guiar las células espermáticas individuales. Pero para aplicaciones prácticas, tendrían que ser capaces de dirigir múltiples células de esperma al mismo tiempo para administrar la dosis correcta del medicamento, ya que una sola célula de esperma solo puede contener tanto. [Sexy Swimmers: 7 Facts About Sperm]

En aplicaciones prácticas, las células espermáticas podrían inyectarse en el sistema reproductivo femenino con un catéter, un método similar a la inseminación artificial, dijo Medina-Sánchez. Los spermbots aún necesitarían ser guiados magnéticamente, pero el campo magnético utilizado para controlar el bot es muy débil y no tiene ningún efecto sobre el cuerpo humano, agregó.

En el estudio, los sperbots se analizaron usando células de cáncer de cuello uterino. Pero los investigadores "quieren usarlo para todo tipo de cáncer ginecológico: cáncer de ovario, cáncer de útero, cáncer de cuello uterino", dijo Medina Sánchez.

Se necesitarán algunos avances tecnológicos adicionales para que la tecnología llegue a los hospitales. Las técnicas de imagen actuales no son lo suficientemente precisas como para permitir a los médicos controlar en tiempo real el movimiento de los cyborgs espermáticos dentro del cuerpo, lo cual es algo que querrían hacer en entornos clínicos, dijo.

"Idealmente, nos gustaría visualizar [the spermbots] en tiempo real en el tejido profundo … para llevar realmente [the bots] a la posición objetivo", dijo Medina-Sánchez. "Pero actualmente, la resolución espacial de la resonancia magnética o los sistemas de imágenes de ultrasonido es de solo unos 100 micrómetros".

La cabeza del espermatozoide mide 5 por 10 micrómetros, dijo Medina Sánchez, y la microestructura impresa en 3D es solo un poco más grande, lo que significa que el cyborg del esperma sería invisible para los sistemas actuales.

Publicado originalmente en Live Science.

        

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