Samuel Sánchez y su equipo: Tania Patiño Padial, Diana Vilela García, Nerea Murillo Cremaes y Ana Cándida Lópes Hortelao. En primer plano, un nanorobot atacando una bacteria de E. Coli.

Samuel Sánchez y su equipo: Tania Patiño Padial, Diana Vilela García, Nerea Murillo Cremaes y Ana Cándida Lópes Hortelao. En primer plano, un nanorobot atacando una bacteria de E. Coli. Fundación BBVA / IBEC

Investigación Fundación BBVA

El bioquímico catalán que combate el cáncer fabricando robots mil veces más finos que un cabello

No es inusual que un científico tuerza el gesto cuando, buscando referencias, se compara su investigación con el argumento de una película de ciencia ficción. Samuel Sánchez Ordóñez (Terrassa, 1980), en cambio, se encuentra cómodo recurriendo a Viaje Alucinante para explicar su trabajo. En el clásico de 1966, un equipo médico con submarino incluido es miniaturizado para curar a una persona desde el interior de su organismo. Ese es el objetivo del joven bioquímico, minus Raquel Welch: nanosubs, nanorobots o medirobots que transporten directamente el fármaco al punto donde será más efectivo. Concretamente, a las células del núcleo de un tumor.

Su propio 'viaje alucinante', hasta ahora, ha estado sembrado de éxitos. Doctorado en química en la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), se marchó a investigar a Japón y posteriormente ingresó en el Instituto Max Planck for Intelligent Systems de Alemania. En 2012 ganó el Premio Guinness por desarrollar el "motor de propulsión jet" más pequeño del mundo y en 2014 fue designado "Innovador del Año" por el MIT Technology Review. Desde 2017 dirige el grupo de nano-bio-dispositivos del Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC), y su equipo ha sido merecedor de una de las Ayudas a Equipos de Investigación que concede la Fundación BBVA en el área de Imagen Molecular.

Este impulso les permitirá emplear tecnología punta en biomedicina para observar las interacciones de sus dispositivos en el interior de un organismo: microscopios de superresolución, tomografía por emisión de positrones, tomografía de coherencia óptica o resonancia magnética para seguir a nanobots imantados para permitir su rastreo.

Sánchez reconoce que es un paso "crucial" para que su investigación desemboque en el desarrollo de terapias médicas. "Los radiólogos tienen que poder ver a dónde estamos enviando las sustancias y cómo están interactuando. Es la única manera de aumentar la eficiencia de la liberación de fármacos" - explica. Porque, por primera vez, sus medirobots tratarán a pacientes vivos.

"Hemos logrado demostrar in vitro que la liberación de fármacos es más eficiente con propulsión que cuando son inertes, es decir, cuando se trata de la medicación de toda la vida transportada pasivamente por el torrente sanguíneo" - ilustra Sánchez. Es por eso que los ensayos in vivo se realizaran en modelos de cáncer de vejiga en roedores, y también en cartílagos.

"Actualmente el tratamiento se inyecta directamente, pero no hay flujo que lo transporte. En las articulaciones, se queda en el líquido sinovial. Y el cáncer de vejiga tiene una reincidencia muy alta" - continúa el bioquímico. "Creemos que podemos hacer las cosas de un modo diferente, propulsando el fármaco hasta las capas internas del tumor. Es importante porque, según estudios, solo el 0,7% de los portadores está alcanzado ese núcleo". 

¿Cómo fabricar un nanorobot?

"Es posible reconocer la verdad por su belleza y simplicidad" - decía el gran físico Richard Feynman. Desterremos ahora la imagen de una aeronave microscópica cargada de tecnología esquivando nuestros glóbulos rojos mientras surca nuestras venas: los nanobots que ha desarrollado Sánchez son esferas biomédicas de óxido de silicio que transportan el fármaco en su interior. Su tamaño es de 200 nanómetros, pero hay modelos que no superan los 50 nm. "Mil veces más pequeño que el diámetro de un cabello"- es el ejemplo que suele usar. 

A continuación viene la "bella simplicidad" de su parte robótica: los medirobots deben poder propulsarse con autonomía, y hasta 2015 el reto consistió en encontrar un combustible biocompatible. Los ensayos in vitro emplearon agua oxigenada, incongruente con una función médica ya que mata las células. Pero la solución estaba a mano y se basa en la urea para tratar el cáncer de vejiga: una mitad de la esfera estará recubierta de un compuesto de enzimas -catalasa, ureasa y glucosa oxidasa- que la empuje mediante una reacción de catálisis  sin causar perjuicio alguno al organismo huésped. 

Alucinantes nanorobots combatirán el cáncer navegando por nuestras venas

El medirobot debe cumplir otra función elemental: liberar el fármaco una vez alcancen su objetivo. "Esto se consigue mediante una señal de calor o de luz" - explica. Hay un paso más ambicioso todavía: el que los nanobots sean capaces de recorrer el cuerpo rastreando por su cuenta, en lugar de perseguir anticuerpos específicos, los indicios y pistas que conducen al tumor: variaciones en los niveles de glucosa, del oxígeno, o del Ph. "Es la quimiotaxis, la línea de investigación más puntera ahora mismo" - suspira Sánchez. "Lo hemos conseguido in vitro, pero una vez en el flujo sanguíneo hay demasiados elementos como para que funcione".

Pero la simplicidad, como hemos visto, es amiga de la verdad: la solución del combustible que propulsa la nanoesfera tendría un beneficio terapeútico adicional que la imagen molecular puede demostrar. En palabras del investigador, "al liberarse, altera los elementos a su alrededor y puede ayudar a provocar un mejor contraste, ayudando a los radiólogos a detectar y visibilizar mejor el tumor"

"La investigación va a mejorar, porque no puede ir a peor"

Otro de los galardones a destacar en el currículum de Samuel Sánchez es un Premio Fundación Princesa de Girona, y en la atribulada gala de este año ha tenido ocasión de coincidir con el ministro de Ciencia, Innovación y Universidades, Pedro Duque. "Lo que le hemos pedido es que no se olvide de las generaciones perdidas de investigadores" - revela. "Tenemos esperanza en que la situación de la ciencia vaya a mejorar, pero es porque no puede ir a peor. Y no va a ocurrir enseguida. Hay todavía dos o tres años por delante en los que vamos a arrastrar problemas".

Ni siquiera un expediente tan prestigioso como el suyo le ha librado de estar en la cuerda floja. Sánchez reconoce que logró regresar a España por una oportunidad "de chiripa" con el Catalan Institution for Research and Advanced Studies (ICREA). Cada año pasado en el extranjero aleja la posibilidad de que un investigador emigrado pueda volver, lamenta, y para los que se han quedado, la situación ha sido dramática.

Samuel Sánchez y su equipo.

Samuel Sánchez y su equipo. Fundación BBVA

"Nos han concedido entre el 60% y el 80% de lo que pedíamos poniendo excusas políticas"- denuncia. "Han querido quitar proyectos de en medio. Yo he podido pagar a mi equipo porque recibía fondos europeos. Así que ahora, independientemente de la ideología de cada cual, nos alegramos todos".

Hay motivos para el optimismo, sin embargo. El bioquímico destaca los distintivos de Excelencia como el Severo Ochoa que ha recibido su propio centro de investigación, que suponen una "inyección de fondos" además de una marca de calidad. Y que el sector privado y financiero se involucre cada vez vez en el mecenazgo, como en el caso de la ayuda del BBVA que acaban de recibir.

"No es un dineral" - aclara, pero le permitirá contratar a un empleado más. Donde ve más dificultades es en la universidad y en actitudes que califica de "apalancamiento" en la investigación. "Nosotros manejamos cuatro proyectos al año" - concluye. "Si te acostumbras a llevar solo uno, sufrirás más para mantener un ritmo competitivo".