Un nuevo descubrimiento para tratar la leucemia reveló el potencial de la nanomedicina estructural en su lucha contra este mal; resultados de un nuevo nanofármaco apuntan al desarrollo de quimioterapias más eficaces con mejores tasas de respuesta y menos efectos secundarios.
MADRID, 30 Oct. (EUROPA PRESS).- La quimioterapia es efectiva, pero devastadora: ataca las células cancerosas… y también a muchas sanas, causando efectos secundarios intensos. Ahora, científicos de la Universidad Northwestern desarrollaron una versión nanométrica y rediseñada de un fármaco clásico, que llega directamente a las células cancerosas y elimina tumores sin afectar los tejidos sanos. Este avance podría marcar un antes y un después en la lucha contra el cáncer.
La leucemia es un tipo de cáncer de la sangre que afecta la producción y función de los glóbulos blancos, debilitando el sistema inmunitario y poniendo en riesgo la vida de los pacientes. Los tratamientos actuales, como la quimioterapia, son eficaces, pero atacan tanto a las células cancerosas como a las sanas, provocando efectos secundarios graves como fatiga, náuseas e incluso daño a órganos.
Nanomedicina estructural: precisión a nivel molecular
En un prometedor avance para el tratamiento del cáncer, científicos de la Universidad Northwestern (Estados Unidos) rediseñaron la estructura molecular de un fármaco quimioterapéutico común, haciéndolo mucho más soluble, eficaz y menos tóxico. El estudio se publica en la revista ACS Nano.
Para este trabajo, el equipo diseñó un fármaco innovador desde cero como un ácido nucleico esférico (SNA), una nanoestructura que incorpora el fármaco directamente en las cadenas de ADN que recubren diminutas esferas. Este diseño transforma un fármaco poco soluble y de baja eficacia en un potente agente anticancerígeno dirigido que no daña las células sanas.
A new therapy from Chad Mirkin’s lab turns a common chemotherapy drug into a nanostructure that wiped out leukemia in mice, increasing its power by 10,000-fold and eliminating side effects.
Read more about the paper, published today in ACS Nano: https://t.co/YM2Bqbq1Ep pic.twitter.com/zIiES9PPJO
— International Institute for Nanotechnology (@IINanoNU) October 29, 2025
Tras desarrollar la nueva terapia, el equipo la probó en un modelo animal pequeño de leucemia mieloide aguda (LMA), un cáncer de sangre de rápida progresión y difícil tratamiento. En comparación con el fármaco de quimioterapia estándar, el fármaco basado en SNA penetró en las células leucémicas con una eficacia 12.5 veces mayor, las eliminó hasta 20 mil veces superior y redujo la progresión del cáncer 59 veces, todo ello sin efectos secundarios detectables.
Hacia una quimioterapia más segura y eficaz
Este trabajo es otro ejemplo del potencial de la nanomedicina estructural, un campo emergente en el que los científicos emplean un control preciso, tanto estructural como composicional, para optimizar la interacción de las nanomedicinas con el cuerpo humano. Con siete terapias basadas en SNA actualmente en ensayos clínicos, este nuevo enfoque podría dar lugar a vacunas y tratamientos eficaces contra el cáncer, las enfermedades infecciosas, las enfermedades neurodegenerativas y las enfermedades autoinmunes.
"En modelos animales, demostramos que podemos detener el crecimiento de los tumores", puntualizó Chad A. Mirkin, de la Universidad Northwestern, quien dirigió el estudio. "Si esto se traduce en pacientes humanos, sería un avance realmente prometedor. Significaría una quimioterapia más eficaz, mejores tasas de respuesta y menos efectos secundarios. Ese es siempre el objetivo de cualquier tratamiento contra el cáncer", agregó.
Para el nuevo estudio, Mirkin y su equipo se centraron en el fármaco quimioterapéutico tradicional 5-fluorouracilo (5-FU), que a menudo no llega eficazmente a las células cancerosas. Además, dado que también ataca el tejido sano, el 5-FU provoca numerosos efectos secundarios, como náuseas, fatiga y, en casos raros, incluso insuficiencia cardíaca.
Don't miss Chad Mirkin on @fox32news discussing his lab's groundbreaking research that is advancing cancer treatment by re-engineering the molecular structure of a common chemotherapy drug, making it dramatically more soluble, effective, and less toxic. https://t.co/Cjs0DdOgDK
— International Institute for Nanotechnology (@IINanoNU) October 30, 2025
Según Mirkin, el problema no reside en el fármaco en sí, sino en cómo lo procesa el organismo. El 5-FU es poco soluble; es decir, menos del uno por ciento se disuelve en muchos fluidos biológicos. La mayoría de los fármacos necesitan disolverse en el torrente sanguíneo antes de poder viajar por el cuerpo y entrar en las células. Si un fármaco es poco soluble, se aglomera o mantiene una forma sólida, y el organismo no puede absorberlo eficazmente.
"Todos sabemos que la quimioterapia suele ser terriblemente tóxica", comentó Mirkin. "Pero mucha gente no se da cuenta de que también suele ser poco soluble, por lo que tenemos que encontrar maneras de transformarla en formas solubles en agua y administrarla eficazmente", dijo.
Para desarrollar un sistema de administración más eficaz, Mirkin y su equipo recurrieron a las SNA. Inventadas y desarrolladas por Mirkin en Northwestern, las SNA son nanoestructuras globulares con un núcleo de nanopartícula rodeado por una densa capa de ADN o ARN. En estudios previos, Mirkin descubrió que las células reconocen las SNA y las introducen en su interior. En el nuevo estudio, su equipo creó nuevas SNA con la quimioterapia incorporada químicamente en las cadenas de ADN.
"La mayoría de las células tienen receptores de eliminación en su superficie", explicó Mirkin. "Pero las células mieloides sobreexpresan estos receptores, por lo que hay aún más. Si reconocen una molécula, la incorporan a la célula. En lugar de tener que entrar a la fuerza, los SNA son captados de forma natural por estos receptores", indicó el científico.
By restructuring a common chemotherapy drug as a spherical nucleic acid (SNA), investigators led by Lurie Cancer Center member Chad Mirkin transformed the drug into a powerful, targeted cancer killer that leaves healthy cells unharmed, per findings in @acsnano.… pic.twitter.com/wBlHw9xrMg
— Lurie Cancer Center (@LurieCancer) October 29, 2025
Como sospechaban Mirkin y su equipo, el rediseño estructural cambió por completo la forma en que el 5-FU interactuaba con las células cancerosas. A diferencia de las moléculas de quimioterapia libres y sin estructura, las células mieloides reconocieron y absorbieron fácilmente la forma SNA. Una vez dentro, las enzimas degradaron la cubierta de ADN para liberar las moléculas del fármaco, que destruyeron la célula cancerosa desde el interior.
En los experimentos con ratones, la terapia eliminó casi por completo las células leucémicas en sangre y bazo, y prolongó significativamente la supervivencia. Además, dado que los SNA se dirigieron selectivamente a las células de la LMA, los tejidos sanos permanecieron intactos.
"Los quimioterápicos actuales destruyen todo a su paso", asegura Mirkin. "Así, eliminan las células cancerosas, pero también muchas células sanas. Nuestra nanomedicina estructural busca preferentemente las células mieloides. En lugar de saturar todo el cuerpo con quimioterapia, administra una dosis más alta y focalizada justo donde se necesita", precisó.
A continuación, el equipo de Mirkin planea probar la nueva estrategia en una cohorte más grande de modelos animales pequeños, luego pasar a un modelo animal más grande y, finalmente, a ensayos clínicos en humanos, una vez que se asegure la financiación.
