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Galardonado en 2002 con el premio C. Stark Draper –equivalente al Nobel de la Ingeniería– y autor de más de 750 artículos científicos y de 500 patentes, Robert Langer ha sido calificado como uno de los inventores más prolíficos de la historia de la medicina.
–¿Dónde comenzó su carrera?
–En el Hospital Infantil de Boston, con Judah Folkman, el cirujano que concibió la idea de que los tumores cancerígenos se nutren con sangre de los capilares y que, si el tejido afectado no tuviese vasos sanguíneos, los tumores no llegarían a crecer ni a convertirse en letales. Descubrimos las propiedades anticancerígenas del cartílago de tiburón, pero lo que más me llamó la atención fue que los medicamentos más prometedores contra el cáncer resultaban ineficaces porque las enzimas del organismo los degradaban en cuestión de minutos. Es decir, el problema no era el fármaco, sino la forma de administrarlo.
–¿Y encontró usted el sistema?
–Sí, otros científicos ya habían ideado una forma de dosificar los fármacos contra el cáncer en animales de laboratorio que consistía en envolver las sustancias químicas en capas de polímeros semipermeables que dejaban escapar algunas de ellas a través de los poros. Pero las moléculas de esos remedios anticáncer eran enormes y no cabían por los poros. Por eso se nos ocurrió diseñar una rejilla de polímeros con rendijas del tamaño exacto para dejar pasar lenta y gradualmente moléculas de varias medicinas distintas. Además, inventamos materiales de polímeros con propiedades específicas para cada medicamento. Así podemos controlar la administración de las sustancias para que suceda en minutos o en años.
–¿Por qué es tan decisivo que la medicina actúe en el momento exacto y con la dosis justa?
–En el caso del cáncer, porque si el sistema inmunológico metaboliza el contenido del remedio antes de llegar al tumor, sería como si no se hubiese tomado. Y porque si las moléculas del medicamento circularan libremente por el organismo podrían atacar células sanas de otros tejidos, provocando náuseas y caída del pelo, y debilitando el sistema inmune. Por eso es clave una administración “inteligente” de la droga.
–¿Qué vías son más eficaces para administrar los fármacos?
–Por vía cutánea y por la nariz y los pulmones resulta más efectivo que por el sistema digestivo. Aunque la piel es una barrera relativamente impermeable, hay sustancias capaces de cruzarla a velocidades razonables. Los parches para dejar de fumar, que están desde hace tiempo en el mercado, son un ejemplo. Hacer pasar una pequeña corriente eléctrica a través de la piel también puede facilitar la absorción de ciertos medicamentos; o el ultrasonido, una técnica que probamos con animales y que permite aumentar 5.000 veces la capacidad de penetración por vía cutánea. Por eso ahora estamos ensayando este método para administrar insulina y medicamentos contra el dolor.
–¿Y los pulmones?
–Los pulmones pueden ser una vía muy eficaz, no sólo para tratar problemas respiratorios sino de cualquier parte del cuerpo, ya que los alveolos pulmonares, encargados de llevar el oxígeno a la sangre, podrían hacer lo mismo con las moléculas de los fármacos. El reto está en diseñar inhaladores capaces de hacerlos llegar en cantidades suficientes hasta las zonas más profundas del pulmón. De hecho, en los inhaladores convencionales para el asma se aprovecha menos del 10 por 100 de su contenido. Con los nuevos, a base de polvo seco, las partículas penetran fácilmente en los alveolos.
–¿Podrían usarse microchips para distribuir medicinas por el organismo?
–Hace unos años, viendo en televisión cómo se hacen los chips para ordenadores, pensé que sería posible aplicar la misma tecnología para crear un sistema inteligente de administración de fármacos. Con John Santini, entonces alumno mío, creamos unos chips rellenos de sustancias terapéuticas y cubiertos con una delgada capa de oro. Una corriente eléctrica disolvía el oro y dejaba pasar la medicina al cuerpo. Ahora Microchips, la empresa de Santini, está desarrollando sistemas para ensayar el método en humanos. Además, hace algunos años diseñamos una especie de chip consistente en una oblea equipada con quimioterapia para el cáncer cerebral, que se implanta en el lugar del tumor. Esta tecnología ya se usa en tratamientos en EE UU, y se ha demostrado que alivia el sufrimiento de los pacientes.
–¿Es cierto que también están ensayando con imanes?
–Estamos en la etapa de investigación, pero parece funcionar. Básicamente consiste en colocar unas esferas magnéticas dentro de un plástico junto con el medicamento y aplicarle un campo magnético externo para que la medicina salga más rápidamente.
–¿Y la terapia génica?
–Es una línea de investigación muy prometedora. Se trata de introducir en el organismo un gen curativo, pero hay que protegerlo de las enzimas destructoras de la célula. Una técnica consiste en disfrazar la química del gen para que las enzimas no entiendan que es un cuerpo extraño. Para esto, hemos inventado materiales que son como virus sintéticos, pero que no infectan la célula como lo haría un virus de verdad.
–Su otra gran área de estudio es la ingeniería de tejidos. ¿Cómo va su “fábrica de repuestos”?
–Más atareada que nunca. Lo que hacemos es construir pequeños andamios a base de polímeros que cubrimos con una capa de células a las que hacemos crecer para formar tejidos de cartílagos, corazones, hígados, retinas... La idea es que las células colonicen la estructura y crezcan en ella hasta convertirse en un nuevo órgano funcional. En ese momento el andamio se disolvería por sí solo.
–¿Llegará el día en que uno pueda acudir a una fábrica de órganos antes de un transplante?
–Sí. Por ahora trabajamos con células animales, pero espero que podamos pronto fabricar órganos humanos para tener un banco siempre disponible para las emergencias. De hecho la piel que hacemos en este laboratorio ya puede ser usada en pruebas clínicas.
–¿Cuál es la clave del éxito en la ingeniería de tejidos?
–Dar a las células el ambiente ideal –temperatura y nutrición– para que se multipliquen. Hay que “convencerlas” de que se están reproduciendo dentro del cuerpo y no en un laboratorio. El trabajo más prometedor en este campo es el de las células madres o blastocitos, que podremos usar para que se conviertan en cualquier tejido.
–¿Qué le estimula para ir a trabajar todos los días?
–Que algún día podamos tener una farmacia dentro de un microchip; que podamos manejar los genes como pequeños médicos dentro de cada célula; que los sistemas de administración de fármacos sean inteligentes, focalizados y no invasivos para el organismo. Que cuando algo se dañe dentro del cuerpo sea posible fabricar una pieza que lo reemplace.
Ángela Posada-Swafford
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