Dispositivo médico para el tratamiento no invasivo de tumores mediante ondas de cizalla y ultrasonidos LIFU

Año
2020
Estado
Patente solicitada. Fecha de prioridad: 14/08/2020. Nº de solicitud: EP20382752.2. PCT solicitada. Fecha: 16/08/2021. Nº de solicitud: PCT/EP2021/072706
Titular
Universidad de Granada, Universidad de Jaén, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (Inserm) y King's College London.
Se busca (objetivo)

Empresas interesadas en licenciar la tecnología para su explotación comercial.

Sectores de aplicación

Biotecnología, Salud.

Palabras clave
CMT
CSC
LIFU
cáncer
células madre tumorales
dispositivo
mecanotransducción
ondas de cizalla
terapia oncológica
ultrasonidos

Descripción

En los últimos años, la búsqueda de nuevos tratamientos frente a tumores ha estado orientada hacia nuevas terapias y dispositivos que ofrezcan características menos invasivas. Siguiendo esta premisa, cada vez es más promovido el uso de dispositivos médicos basados en ultrasonidos para combatir el cáncer localizado.

Actualmente, los dispositivos HIFU (Hight Intensify Focused Ultrasound, Ultrasonido Focalizado de Alta Intensidad) desarrollados se utilizan para ablación y resección tumoral por calor, estando algunos ya disponibles comercialmente como tratamiento para determinados tipos de cáncer. Por otro lado, los dispositivos LIFU (Low Intensify Focused Ultrasound, Ultrasonido Focalizado de Baja Intensidad) se usan para diversos tipos de terapia a nivel experimental (no a nivel clínico): (i) sonodinámica; (ii) mejorar la administración de agentes quimioterapéuticos a un tumor sólido; (iii) sonoporación; (iv) mejorar la entrega o transfección de genes y, (v) generar acciones antivasculares a través del calentamiento de tejidos. Sin embargo, tales bio-efectos pueden provocar daños en el tejido sano adicional. 

Para solventar dicha limitación, se ha patentado un nuevo dispositivo dirigido a impactar sobre el comportamiento celular de las células madre cancerosas (CSCs) mediante la aplicación de ondas de cizalla y ultrasonidos. En este caso, los efectos generados no se atribuyen a la acción térmica, evitando así la afectación de los tejidos próximos, sino posiblemente de forma directa a cambiar el fenotipo de las CSC por mecanotransducción, promoción de la permeabilidad de O2 y nutrientes, y sonoporación. Estas ondas impactan directamente sobre las CSCs y provocan un cambio en su fenotipo al inducir su diferenciación celular vía mecanotransducción. De esta manera, se evita que las CSCs entren en un estado de reposo que les permita esquivar el tratamiento, escapar del tumor e iniciar un proceso metastásico. A diferencia de los dispositivos nombrados anteriormente, este favorece la eliminación de las CSCs, que son las células responsables del desarrollo tumoral, la resistencia, las metástasis y la recurrencia del tumor. 

Esta tecnología está basada en un dispositivo portátil que se adhiere a la superficie del paciente y aplica, de forma localizada a la región tumoral diana, ultrasonidos capaces de transmitir ondas cizalla y ultrasonidos con una frecuencia controlable a las células cancerosas. 

Así mismo, también se propone un software con instrucciones ejecutables y un método para tratar las células tumorales que, junto al aparato médico, ofrecen una solución disruptiva a las ya existentes en el mercado.

Ventajas y beneficios

  • Menor destrucción del tejido sano proximal. Dado que los efectos resultantes de la aplicación de ultrasonidos no son principalmente atribuibles a la acción térmica o respuesta celular no específica, se evita la generación de posibles daños en tejidos sanos próximos al tumor. 

  • Cambios en el fenotipo de las CSCs. Los ultrasonidos aplicados impactan mediante mecanotransducción sobre la subpoblación de células madre cancerosas del tumor, induciendo ciertos cambios fenotípicos que favorecen la terapia tumoral. 

  • Apoyo a la quimioterapia habitual. La diferenciación de las CSCs inducida mediante ultrasonidos ayuda a sensibilizar a estas contra el quimioterapéutico utilizado para combatir al tumor y afrontar el tratamiento. 

  • Reducción de la posibilidad de resistencia, recurrencia y metástasis tumoral. Esta tecnología, gracias a la diferenciación celular de las CSCs y la entrada en el ciclo celular, estimula la salida del estado quiescente de estas, previniendo así la evasión del tumor y el inicio del proceso metastásico.  

  • Eliminación de la subpoblación CSCs del tumor. El dispositivo permite controlar la frecuencia de los ultrasonidos aplicados con el objetivo de provocar la muerte de las células madre cancerosas, principales responsables del desarrollo tumoral, resistencia, metástasis y recurrencia.

  • Útil para el tratamiento de tumores con mayor profundidad. La transmisión de ultrasonidos no es solo eficaz para el tratamiento de tumores superficiales, sino que además es factible para aquellas lesiones más profundas como pudieran ser los tumores hepáticos, pancreáticos, vesicales, renales…