“Mi investigación no está enfocada a ningún cáncer en particular, solo estudio la relajación magnética de nanopartículas y veo como al tener interacciones se podría lograr un mayor calentamiento en un tratamiento contra el cáncer a futuro”.

Las palabras son de Daniela Paola Valdés egresada el año pasado de la Licenciatura en Física en el Instituto Balseiro y que actualmente cursa la Maestría en Ciencias Físicas en ese mismo instituto, dependiente de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) y la Universidad Nacional de Cuyo (UNCuyo).

La joven científica oriunda de Mar del Plata, tuvo la iniciativa en mayo pasado de contactarse con otros tres colegas para proponerles idear un innovador proyecto en conjunto: combinar dos tratamientos experimentales contra el cáncer.

El proyecto se llama “Terapia magnética combinada: un nuevo enfoque libre de medicamentos para el tratamiento del cáncer” y tiene como objetivo diseñar y poner a prueba la aplicación combinada de dos tratamientos experimentales contra el cáncer: uno se llama hipertermia, y el otro destrucción magneto-mecánica.

La revolucionaria idea de Valdés y de sus tres compañeros, la española Irati Rodrigo, de la Universidad del País Vasco, la inglesa Emma Welbourne y el estadounidense Michael Stanton, de la Universidad de Cambridge, fue presentada en junio durante una capacitación en magnetismo en San Francisco de Quito, Ecuador, organizada por la IEEE, la asociación internacional de ingeniería eléctrica más grande del mundo.

El proyecto resultó ganador y obtuvo un premio de 5 mil dólares. Tanto Valdés como su colega de España, Irati Rodrigo, trabajan en el campo de investigación de la hipertermia de fluido magnético. Este tratamiento experimental consiste en inyectar y localizar nanopartículas magnéticas en la zona tumoral. Luego, se aplica un campo magnético oscilante.

“Las partículas toman parte de la energía almacenada en el campo y luego pueden liberarla como calor. Si se aumenta la temperatura de la zona lo suficiente, por encima de los 40ºC, se puede lograr la muerte de las células cancerígenas“, explica Valdés.

Por su parte, los otros dos co-equipers de este proyecto internacional, Emma Welbourne y Michael Stanton, trabajan en la Universidad de Cambridge en el tratamiento experimental de destrucción magneto-mecánica. El mismo consiste en ubicar partículas magnéticas con forma de discos en la zona del tumor y aplicar un campo magnético alterno de baja frecuencia.

“Esto genera un movimiento oscilatorio de los discos, que le transmiten una fuerza mecánica a la célula, pudiendo romper la membrana celular. De esta manera, se podría generar la muerte de las células cancerígenas ‘pegándoles’ con los discos”, comenta la joven física.

Valdés comenta que el cultivo biológico en el que probarán la combinación de terapias experimentales estará compuesto por células cancerígenas de colon. Antes de aplicar los tratamientos, este cultivo será “alimentado” con nanopartículas magnéticas y discos.

“Para hacer eso, primero necesitamos ‘sintetizar’ o en otras palabras, formar esas partículas con tamaño nanométrico, o sea, muy pequeño”, destaca la joven y comenta que ha estado sintetizando nanopartículas en el Laboratorio de Resonancias Magnéticas en Bariloche, con el investigador Enio Lima Jr como mentor. Mientras tanto, en Cambridge, sus co-equipers se han encargado de generar los discos que se utilizarán en la destrucción magneto-mecánica.

“Mi colega Irati, en España, realizará la parte más biológica. Esto es, le ‘dará’ las partículas al cultivo celular para ver como reaccionan. Una vez hecho todo esto, estaríamos en condiciones de aplicar los tratamientos”, cuenta Valdés. Esta prueba se realizará a principios de octubre, en Leioa, España. Las expectativas del equipo apuntan a que las células que no mueran por la hipertermia puedan ser destruidas mecánicamente. “Esperamos que al combinar dos tratamientos ya existentes se pueda obtener uno más eficaz“, agrega.

Ante la consulta de qué se trata el tema de su tesis de maestría, que está desarrollando en el Balseiro, en el Laboratorio de Resonancias Magnéticas con una beca de la CNEA, la joven física cuenta que su tema de investigación comprende simulaciones de arreglos de nanopartículas para utilizarse en hipertermia magnética.

Y agrega que continúa de esta manera su tema de tesis de grado: estudia las interacciones entre nanopartículas cuando éstas se ordenan en forma de cadenas y observa cómo influyen estas interacciones en el calentamiento que se podría lograr en un tratamiento por hipertermia. Su director de tesis es el doctor Emilio De Biasi, investigador del CONICET que realiza modelos y simulaciones en diversas áreas del magnetismo.

¿Cuáles son los siguientes pasos del proyecto internacional premiado?

Valdés viajará a mediados de septiembre a Inglaterra para reunirse con el resto del equipo. Allí realizarán estudios de microscopía en los laboratorios de la Universidad de Cambridge. Utilizarán un microscopio confocal y un otro que permite aplicar un campo magnético. “Los utilizaremos para ver si las diferentes partículas fueron incorporadas por las células o no, si están agrupadas o forman arreglos, entre otros aspectos”, explica.

En octubre, el grupo de jóvenes investigadores viajará a España para continuar con la fase final del trabajo: “En Leioa vamos a aplicar ambos tratamientos a un cultivo de células in vitro de cáncer de colon. Allí hay un equipo para hacer experimentos de hipertermia desarrollado por mi colega Irati Rodrigo”. Y en enero de 2019, tienen planeado presentar los resultados en la conferencia “2019 Joint MMM-Intermag” que se realizará en Washington D.C., en los Estados Unidos.

-¿Cuáles son en la actualidad los grandes desafíos de la hipertermia, que es el campo en el que estás investigando en Bariloche?

-El gran desafío es poder trasladar los resultados de tratamientos en agua o fantomas (arreglos experimentales que simulan ciertos tejidos u organelas) a tratamientos en seres vivos (por ejemplo ratas), donde la cuestión se vuelve aún más complicada. Para poder hacer esto hay que volver a los fundamentos físicos de la hipertermia y realizar un estudio sistemático del problema y todas sus variables. El tema de las interacciones es muy importante pues se ha visto que dentro de las células las partículas se aglomeran.

-¿Qué vinculación hay entre el citado proyecto internacional y tu tesis de maestría?

-El proyecto por el que fui premiada no tiene que ver directamente con mi maestría pues no vamos a hacer simulaciones ni trabajar específicamente con un arreglo de cadenas de nanopartículas, pero puede llegar a complementar la visión teórica-computacional de mi tesis de maestría con la parte experimental de la hipertermia. Es decir, la idea no es combinarlos, pero es muy bueno tener la oportunidad de hacer algo experimental sobre hipertermia, no quedarse solo con simulaciones.

-¿Cómo te sentís viviendo este presente?

– Estoy completamente agradecida con la Educación Pública, que me permitió aprender de excelentes maestros y profesores, para hoy trabajar en lo que me apasiona. La Educación Pública abre puertas.

Con información del Área de Comunicación del Instituto Balseiro