Dos equipos de investigadores coreanos, dirigidos por los profesores Hongsoo Choi y Sung Won Kim, han desarrollado ‘Cellbots’, un microrrobot basado en células madre de transferencia nuclear humana con energía magnética (hNTSC), para la administración mínimamente invasiva en el tejido cerebral a través de la vía intranasal.
Como explican en su estudio publicado en Advanced Healthcare Materials, desarrollaron este microrrobot denominado Cellbots y un método de administración mínimamente invasivo de agentes terapéuticos en el cerebro a través de la vía intranasal. Lograron trasplantar el ingenio basado en células madre en el tejido cerebral a través de la vía intranasal que pasa por alto la barrera hematoencefálica.
El método propuesto es superior en eficacia y seguridad al quirúrgico convencional y se espera que, en el futuro, ofrezca nuevas posibilidades de tratar diversas enfermedades neurológicas intratables como las enfermedades de Alzheimer y Parkinson, así como tumores cerebrales.
La limitación de la terapia con células madre es la dificultad de administrar una cantidad exacta de estas células a una situación específica en las profundidades del cuerpo donde el tratamiento es de alto riesgo.
Otra limitación es que tanto la eficacia como la seguridad del tratamiento son bajas, debido a una gran cantidad de pérdida de agente terapéutico durante la administración, mientras que el coste del tratamiento es alto.
En particular, cuando se administran células madre al cerebro a través de la sangre, la eficiencia de la administración celular puede disminuir debido a la barrera hematoencefálica, componente único y específico de la red cerebrovascular.
‘Cellbots’ elude la barrera hematoencefálica
Para superar estas limitaciones, el equipo del Microrobotics Research Center y del St. Mary’s Hospital de la Universidad Católica de Seúl desarrolló un dispositivo basado en hNTSC de energía magnética que se puede manipular de manera libre y segura dentro del cuerpo humano utilizando un campo magnético externo. Utilizaron nanopartículas de óxido de hierro con alta biocompatibilidad y superparamagnetismo en células madre extraídas de cornete nasal humano.
Este ingenio puede realizar un movimiento de rodadura mediante un campo magnético giratorio controlado externamente y otro de traslación mediante un gradiente de campo magnético, lo que permite un transporte eficiente en varios entornos fisiológicos in vivo.
Este equipo de científicos verificó además que el microrrobot fue trasplantado de manera eficaz en tejido cerebral. En particular, el equipo inyectó el microrrobot desarrollado a través del pasaje intranasal que eludió la barrera hematoencefálica de roedores, por primera vez en el mundo, y movió el Cellbots dentro del tejido cerebral utilizando un campo magnético externo para una actuación precisa en la corteza cerebral.
El experimento, según estos investigadores fue un éxito. Así, para el profesor Choi “esta investigación supera las limitaciones en la administración de un agente terapéutico en los tejidos cerebrales, debido a la barrera hematoencefálica. Abre nuevas posibilidades para el tratamiento de diversas enfermedades neurológicas intratables, como Alzheimer, Parkinson y tumores cerebrales, al permitir la administración precisa y segura de células madre a través del movimiento de un microrrobot basado en hNTSC, con energía magnética, a través de la vía intranasal”.
Este estudio fue posible gracias a la financiación de la Fundación Nacional de Investigación de Corea y los ministerios de Ciencia y de Salud y Bienestar.
