Los NPCbots lograron resultados prometedores en ratones con médulas espinales completamente seccionadas, según la investigación de ETH Zurich. Después de 28 días de tratamiento, las células nerviosas de los animales se habían reconectado en el sitio de la lesión. Durante este período, los ratones tratados exhibieron patrones de movimiento cada vez más normales: su marcha, longitud de zancada, coordinación y comportamiento exploratorio mejoraron significativamente, según los investigadores.

Este resultado es particularmente significativo porque, a diferencia de lo que ocurre en los peces cebra, la médula espinal de los ratones normalmente no se regenera, según explicaron los científicos. El tratamiento fue bien tolerado por los animales, sin evidencia de efectos adversos o reacciones inmunológicas.

La clave del éxito radica en la estimulación eléctrica de células madre, que mejora enormemente su diferenciación después del trasplante. En este proceso, las nanopartículas convierten señales magnéticas directamente en impulsos eléctricos que estimulan células madre específicas, según el estudio. Al emplear NPCbots, los investigadores solo necesitan aplicar campos magnéticos externos alrededor del sitio de la lesión, eliminando la necesidad de electrodos o cables implantados utilizados en enfoques anteriores.

Esto es crucial porque la médula espinal es extremadamente sensible. "La guía microrrobótica hace que el tratamiento sea más preciso y mínimamente invasivo", dijo Hao, uno de los investigadores principales del proyecto.

Los campos magnéticos son particularmente adecuados para estimular células madre porque pueden penetrar el tejido fácilmente, y su frecuencia e intensidad de campo pueden ajustarse de manera flexible a la aplicación específica, según los científicos. Una vez que las células progenitoras han sido estimuladas y diferenciadas en células nerviosas, los NPCbots esencialmente se disuelven dentro del tejido.

Los investigadores esperan que las nanopartículas sean estables y mínimamente reactivas debido a su recubrimiento de titanato de bario. Estudios adicionales determinarán si las partículas se degradan o excretan a largo plazo, y cómo ocurre este proceso, según el equipo.

Los resultados de los experimentos con animales son extremadamente prometedores, pero se necesitará más investigación antes de que los NPCbots puedan probarse en humanos, según advirtieron los científicos. "Además de muchos aspectos clínicos, primero necesitamos probar qué campos magnéticos funcionan mejor en humanos y determinar la duración óptima de estimulación", explicó Hao.

Sin embargo, los investigadores ya están considerando aplicaciones adicionales. "La producción reproducible y escalable de microrrobots utilizando nuestro sistema de laboratorio en un chip demuestra que el potencial de aplicación de la plataforma se extiende más allá de la investigación básica", explicó la profesora Pané i Vidal, miembro del equipo investigador.

La tecnología podría adaptarse para otras aplicaciones biomédicas, por ejemplo, en cardiología, oncología, cicatrización de heridas y otras terapias regenerativas dirigidas, según los investigadores. Esto podría hacer que estos tratamientos sean más seguros, más controlables y más efectivos.