El reto de detener el crecimiento de tumores cerebrales mediante campos eléctricos usando un dispositivo implantado alimentado remotamente

  • El Instituto IMDEA Materiales desempeñará un papel clave en un nuevo proyecto destinado a diseñar y fabricar nuevos dispositivos implantables para el tratamiento de tumores cerebrales.
  • El glioblastoma es el cáncer de cerebro más mortal. Tiene una tasa de supervivencia a 5 años inferior al 10% y los tratamientos actuales son muy costosos y conllevan una gran incomodidad al paciente.

Un nuevo proyecto de investigación busca diseñar y fabricar un novedoso dispositivo para el tratamiento de tumores cerebrales que permita detener el crecimiento tumoral mediante la generación de campos eléctricos.

Este dispositivo implantable podría extenderse en un futuro para tratar otro tipo de tumores.

El proyecto DITTCe, coordinado por la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), pretende desarrollar un implante cerebral para el tratamiento de tumores de forma localizada y controlada mediante la aplicación de campos eléctricos.

Inicialmente, el proyecto se centrará en pacientes sufriendo de un glioblastoma, un tipo de tumor muy agresivo que conlleva una esperanza de vida media de entre sólo 3-6 meses.

“Este es un tipo de tumor que tiene limitadas opciones de tratamiento,” explica la Dra. Mónica Echeverry, investigadora principal del proyecto en IMDEA Materiales.

“En el caso de los glioblastomas, los tratamientos tradicionales contra el cáncer como la quimioterapia o la radioterapia, no funcionan muy bien. Además, la resección quirúrgica no es sencilla y puede implicar efectos adversos afectando la función cerebral.”

El proyecto DITTCe busca diseñar y fabricar un nuevo dispositivo para el tratamiento de tumores cerebrales. Imagen: IMDEA Materiales

Una opción terapéutica para tratar este tipo de tumores se apoya en la aplicación de campos eléctricos. Estos campos afectan a las células tumorales durante el proceso de división con mínimos efectos sobre las células sanas.

El dispositivo actual está basado en un juego de electrodos externos en forma de casco alrededor de la cabeza y conectado a un generador del campo eléctrico portátil que el paciente debe llevar consigo al menos 18 horas al día para garantizar unos resultados óptimos.

Sin embargo, este tratamiento está limitado por su coste (aproximadamente €25,000 al mes) y su efecto negativo en la calidad de vida del paciente debido la incomodidad del tener que usar el casco de modo casi permanente, irritación de la piel y el estigma social asociado al tratamiento.

“Entonces, los implantes que queremos desarrollar en este proyecto estarán diseñados para emitir un campo eléctrico similar el empleado en el tratamiento actual, pero mediante un dispositivo pequeño, flexible, implantado y alimentado remotamente,” dice la Dra. Echeverry.

Por ahora, los implantes no están pensados para curar o matar el tumor por completo, sino limitar su crecimiento y dar a los pacientes una mayor expectativa y calidad de vida.

Además de IMDEA Materiales y la UPM, el proyecto DITTCe cuenta con la participación del Instituto de Investigación Sanitaria del Hospital Universitario de la Princesa, el Hospital Infantil Universitario Niño Jesús, el Instituto de Salud Carlos III y la empresa electrónica española INSYTE.

Esta colaboración multidisciplinar es necesaria para el diseño y la fabricación del dispositivo y la evaluación in vitro e in vivo (en ratones) de la nueva tecnología considerando una transferencia próxima a modelos humanos.

El proyecto DITTCe está financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, la Agencia Estatal de Investigación y por la Unión Europea Next Generation, a través de la convocatoria de Proyectos en Líneas Estratégicas en el marco de los fondos europeos del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia.

IMDEA Materiales, a través de su grupo de investigación de Nanocompuestos Multifuncionales, dirigido por el Dr. Juan José Vilatela y con la ayuda del Dr. Afshin Pendashteh, se encargarán de la fabricación de los microelectrodos y las baterías implantables, basados en nanotubos de carbono.

Por su parte, el grupo de Bio/Chemo/Mecánica de Materiales, dirigido por el Prof. Javier Llorca y con la coordinación de la Dra. Mónica Echeverry, llevarán a cabo experimentos en modelos celulares con el fin de simular el comportamiento del dispositivo en condiciones previas a una implantación in vivo.

Proyecto “Dispositivo implantable para el tratamiento de tumores cerebrales mediante campos eléctricos” (PLEC2022-009308) financiado por: