El proyecto consiste en nanopartículas magnetizadas cubiertas con carbono y anticuerpos específicos para las moléculas que los investigadores deseen purgar de la sangre: proteínas inflamatorias como las interleucinas o metales nocivos como el plomo, por ejemplo. Al introducir los nanoimanes en la sangre, y después pasarla a través de una máquina de diálisis o un dispositivo similar, los investigadores pueden filtrar los compuestos no deseados.
"Los nanoimanes capturan las sustancias buscadas, y justo antes de que las nanopartículas puedan pasar por un nuevo ciclo de circulación, el separador magnético acumula los nanoimanes cargados de toxinas en un depósito y los mantiene separados de la sangre en recirculación", explica Inge Herrmann, ingeniera química de la Universidad de Zurich, que encabeza el trabajo.
Según un estudio publicado en la revista Nephrology Dialysis and Transplantation en febrero de 2011, los investigadores fueron capaces de eliminar el 75 por ciento de la digoxina (un medicamento para el corazón que puede resultar mortal si se administra en una dosis demasiado alta) con una sola pasada a través de un dispositivo de filtración de sangre. Después de una hora y media de limpieza, los nanoimanes habían eliminado el 90 por ciento de la digoxina.
Una advertencia importante es que los investigadores deben demostrar que las partículas no son tóxicas para el cuerpo y no interfieren con la capacidad de coagulación de la sangre. Sin embargo, los resultados iniciales son prometedores. En un artículo de 2011 publicado en Nanomedicine, el grupo de Herrmann demostró que los nanoimanes no dañan las células ni promueven la coagulación, dos aspectos de importancia crítica para la seguridad.
En la reunión anual de la Sociedad Americana de Anestesiólogos celebrada en octubre, Herrmann presentó datos que mostraban que los nanoimanes se absorben parcialmente por los monocitos y los macrófagos, dos tipos de células inmunes. Eso constituye una importante prueba de principio para cualquier futura aplicación de la tecnología en la lucha contra las infecciones graves.
Herrmann y sus colegas están llevando a cabo un estudio de la tecnología en las ratas con sepsis, una infección grave del torrente sanguíneo caracterizada por la acumulación masiva de moléculas inmunológicas dañinas. La sepsis grave afecta a aproximadamente un millón de personas en Estados Unidos cada año.
nJon Dobson, ingeniero biomédico de la Universidad de Florida (EE.UU.), afirma que la desintoxicación es "una aplicación muy interesante" de la nanotecnología. Su propio grupo ha estado utilizando nanopartículas magnéticas como controles remotos para manipular la actividad celular, por ejemplo en la diferenciación de células madre. "Con los productos químicos, una vez iniciado el proceso, puede ser difícil desactivarlo. Con la tecnología magnética, se puede activar y desactivar a voluntad ", indica Dobson.
Los usos potenciales del método del grupo suizo podrían extenderse más allá de la sepsis a otras enfermedades, como el cáncer sanguíneo, afirma Dobson. Por ejemplo, podría ser posible diseñar nanoimanes que se emparejen con células leucémicas circulantes y las saquen fuera del cuerpo, reduciendo así el riesgo de metástasis.
O. Thompson Mefford, experto en nanotecnología de la Universidad de Clemson, en Carolina del Sur (EE.UU.), afirma que este método posee un gran atractivo. Señala que el cuerpo humano es un ambiente altamente oxidante, y la oxidación del hierro debilita las propiedades magnéticas del material. Mediante el recubrimiento de los imanes con carbono, el grupo suizo podría haber creado una forma de evitar dicha corrosión.
Sin embargo, asegura que la viabilidad de la técnica aún está por verse: "Conseguir altos tiempos de circulación, que no haya respuesta inmune y que los imanes no se agrupen entre sí es un verdadero desafío", afirma Mefford.