Quimioterapia focalizada mediante catéteres biodegradables

Esta es la necesidad sanitaria en torno a la que nace un proyecto de investigación nacional que se ha planteado resolver este problema mediante una prótesis ureteral que libere fármacos antineoplásicos directamente en la zona tras la retirada de los tumores con láser. «Así, tendríamos la opción de dar quimioterapia focalizada», explica Soria, que también es el investigador principal de dicho proyecto.

La dificultad actual para un tratamiento quimioterápico en las vías urinarias superiores radica en que no existe un método que permita a los medicamentos estar en contacto con las células malignas el tiempo necesario para producir el efecto deseado. La función de los uréteres es conducir la orina hasta la vejiga, lo que motiva que los agentes quimioterápicos que se llevan hasta ese lugar tienden a hacer el mismo recorrido descendente. Por ello, su exposición con el tejido que requiere el tratamiento es demasiado corta.

Para solventar este inconveniente, el equipo investigador del CCMI Jesús Usón pretende aprovechar los avances logrados en un proyecto anterior, igualmente dirigido por Soria, que concluyó con la fabricación de un catéter intraureteral biodegradable.

Esta prótesis se desintegra al contacto con la orina y se expulsa de forma natural una vez que ha realizado su labor, que es servir como sistema de drenaje en caso de obstrucción del uréter por un tumor o una litiasis (las conocidas como piedras del riñón). La ventaja para el paciente es que no se tiene que someter a una intervención quirúrgica para su retirada.

Ahora, el objetivo es incluir fármacos en el catéter para que se vayan liberando a medida que éste se degrade. «Seríamos el primer grupo a nivel mundial en tener una prótesis que hace una quimioterapia focal a nivel urinario», detalla Soria, añadiendo que al proyecto le quedan un par de años por delante.

En estos momentos, se está realizando la fase de simulación computacional. A través de modelos informáticos basados en la física de fluidos, los miembros del equipo pueden predecir el comportamiento de la prótesis en el interior del organismo. De esta forma, pueden descartar diseños sin necesidad de llegar a hacer pruebas con modelos animales, reduciendo tiempo en su investigación y gastos económicos.

Por otro lado, está pendiente decidir cómo debe ser el sistema de liberación, porque el principal reto se encuentra en conseguir que ésta sea paulatina, de forma que facilite el contacto constante entre el agente quimioterápico y las células cancerígenas. «Si vertemos todo el fármaco de golpe, nos encontraríamos en la misma situación en la que estamos», advierte el investigador.

Esta es la fase de laboratorio, en la que hay que analizar las tasas de degradación y la velocidad a la que se libera el fármaco. «Tiene que haber un equilibrio entre la degradación y la liberación del fármaco, que debe mantenerse tres o cuatro días para alcanzar niveles terapéuticos», según Soria. Por tanto, este es un punto de estudio muy importante y se está trabajando en la posibilidad de dotar al catéter de unas vesículas microscópicas en las que vayan integrados los fármacos.

Al tratarse de un proyecto multidisciplinar hay varios centros implicados. En el CCMI Jesús Usón se ha realizado el diseño y la fabricación de la prótesis, pero es el departamento de Ingeniería Aeronáutica de la Politécnica de Turín el encargado de incluir los fármacos en el catéter, ya que tiene experiencia por su trabajo previo en stents –cánula para abrir conductos– biodegradables en medicina cardiaca.

En un futuro, una vez que todas esas fases se superen con éxito, llegará el momento de colocar la prótesis en animales y hacer el seguimiento. Para estas investigaciones se utiliza el modelo porcino. «Su vía urinaria es la más similar a la humana por dimensiones, anatomía y por el tipo de orina que produce», detalla el responsable del proyecto.

Finalmente, se deben efectuar estudios de anatomía patológica, que sirven para comprobar si el fármaco se ha distribuido por otros órganos o si ha provocado alguna lesión. En caso de que los resultados sean satisfactorios, podrá empezar el estudio clínico con pacientes humanos voluntarios. «Soy muy optimista al respecto –asegura Soria–. En unos años, habrá prótesis de vía urinaria biodegradables y que liberen fármacos».

Antes de llegar a este proyecto, el grupo de investigación del centro cacereño ha recorrido un camino muy largo. De hecho, comenzó en 1999 evaluando los efectos de los catéteres ureterales poliméricos, para poder dar respuesta a sus efectos y limitaciones.

En concreto, trabajaron sobre el diseño ‘doble jota’, que data de 1978 y sigue siendo el que se coloca a los pacientes que necesitan una derivación urinaria interna. «Genera dolor y molestias en un 80% de los casos, incrementado las estancias hospitalarias y se relaciona con una gran capacidad de infección», concluye Soria. Esto se debe, entre otras cuestiones, a que al estar anclado al riñón y a la vejiga deja abierta la válvula antirreflujo que hay al en la parte inferior del uréter, lo que provoca que la orina vuelva a subir hacia los riñones al miccionar y genera dolor y riesgo de infección ascendente.

A raíz de ahí, buscaron reducir la morbilidad a través de la mejora del diseño y de los materiales de los catéteres. Así, diseñaron una prótesis que no llega a la vejiga, porque su extensión se ajusta al punto concreto de la lesión.

Sin embargo este diseño tenía la limitación de que para ser retirado había que acceder al uréter. «Es 50 veces más difícil que llegar a la vejiga», reconoce el investigador.

De nuevo, una necesidad. La forma de solventarla fue hacer el catéter biodegradable. «Encontrar los polímeros adecuados y el diseño para la degradación controlada nos ha llevado mucho esfuerzo y años a los integrantes de esta investigación», afirma Soria.

Esta labor concluyó en una patente y es la prótesis sobre la que ahora trabajan para incluir los fármacos quimioterápicos.