Ultrasonidos y nanopartículas: la nueva vía para ablandar tumores y mejorar la quimioterapia contra el cáncer
El sonido, convertido en herramienta médica de precisión, empieza a abrirse paso en la lucha contra el cáncer. Una investigación pionera combina ultrasonidos y nanopartículas para ablandar tumores y facilitar que la quimioterapia llegue donde antes no podía.
Por Enrique Coperías
Imagen microscópica coloreada de las nanopartículas sensibles al sonido desarrolladas por el equipo de Andrew Goodwin, capaces de vibrar con ultrasonidos y ablandar el tejido tumoral, facilitando la acción de la quimioterapia. Cortesía: University of Colorado Boulder / Tratamiento digital con Grok
El problema físico de los tumores sólidos
El cáncer sigue siendo una de las principales causas de muerte global, con un aumento proyectado del 77% para 2050, debido al envejecimiento poblacional y a factores de riesgo como el tabaco, el alcohol y la obesidad, según la Organización Mundial de la Salud (OMS). En España, el número de cánceres diagnosticados durante el año 2025 alcanzará los 296.103 casos, y se estima que en 2050 la incidencia supere los 350.000 casos, según la Sociedad Española de Oncología Médica (SEOM).
Ante este escenario, un equipo de investigadores de la University of Colorado Boulder, en Estados Unidos, explora una vía poco habitual pero prometedora para mejorar los tratamientos: usar el sonido para ablandar los tumores y facilitar que las terapias contra el cáncer lleguen a su objetivo sin dañar el tejido sano.
La quimioterapia, pilar de la oncología moderna, actúa interfiriendo en la rápida división de las células tumorales. Sin embargo, su eficacia no siempre es la esperada. Parte del problema es físico: muchos tumores forman tejidos tan densos que los fármacos apenas consiguen penetrar hasta sus capas más internas. A ello se suma el daño colateral sobre las células sanas, responsable de buena parte de los efectos secundarios.
Cómo el sonido puede modificar el tejido humano
Un nuevo estudio científico publicado en la revista ACS Applied Nano Materials propone una atractiva alternativa terapéutica. El trabajo, liderado por el ingeniero Shane Curry y dirigido por el profesor Andrew Goodwin, combina ondas de ultrasonido de alta frecuencia con partículas microscópicas sensibles al sonido para reducir el contenido proteico de los tumores y hacerlos más blandos.
🗣️ Goodwin recurre a una metáfora urbana para explicar el reto biomédico: «Los tumores son un poco como una ciudad. Hay autopistas que los atraviesan, pero no están bien organizadas, así que es difícil moverse por ellas —Y lanza la siguiente pregunta: ¿hay maneras de mejorar esas líneas de transporte para que los fármacos puedan hacer su trabajo?».
Según el investigador, ablandar el tejido tumoral de la forma que propone é y sus colegas podría aumentar la eficacia de la quimioterapia.
Un ataque celular de precisión sin víctimas colaterales
El ultrasonido no es ajeno al tratamiento del cáncer. Desde hace años se utiliza para destruir tejido tumoral, aunque con un riesgo evidente: las ondas necesarias para aniquilar a las células malignas pueden dañar vasos sanguíneos y células sanas, e incluso aumentar la probabilidad de que ocurra una metástasis.
La clave del nuevo enfoque está en reducir la intensidad necesaria para enfrentarse a la masa tumoral. Las partículas desarrolladas por el equipo vibran y pulsan al recibir ultrasonidos, lo que amplifica su efecto local y permite trabajar con niveles más seguros para el paciente.
«Una de las grandes limitaciones de muchos tratamientos contra el cáncer es administrar dosis terapéuticas suficientes sin dañar el tejido sano —explica Curry—. Mi esperanza es que estas partículas amplíen las aplicaciones clínicas y aumenten la potencia de una amplia variedad de tratamientos oncológicos».
Nanopartículas y cavitación: la clave del experimento
El fundamento físico de la nueva apuesta oncológica es sencillo. El sonido no es más que una onda de presión que se propaga por el aire, los líquidos o los sólidos. «Cuando un paquete de alta y baja presión empuja el tímpano, la presión lo hace vibrar y esas vibraciones son interpretadas por el cerebro», describe Goodwin.
La ecografía médica utiliza ese mismo principio: envía ondas sonoras al interior del cuerpo y transforma los ecos reflejados en imágenes en tiempo real.
En el caso del nuevo estudio, las ondas de ultrasonido de alta frecuencia hacen vibrar tan rápidamente las partículas, que tienen un calibre de unos 100 nanómetros y están fabricadas con sílice y recubiertas de moléculas grasas, que vaporizan el agua que las rodea y generan diminutas burbujas, un proceso conocido como cavitación.
Los autores del estudio tienen la esperanza de que en un futuro no muy lejano se puedan aplicar sus ultrasonidos y nanopartículas para ablandar tumores en la quimioterapia. Foto de Ivan S.
Resultados en modelos 2D y 3D de tumores
El equipo probó el método en cultivos tumorales bidimensionales y tridimensionales. En los primeros, una simple capa de células sobre plástico, las partículas destruyeron el tejido.
En los modelos 3D, mucho más parecidos a un tumor real, el efecto fue distinto: se redujo la cantidad de proteínas que rodean a las células, lo que ablandó el tejido sin desintegrarlo.
Para Goodwin, este resultado es muy interesante, ya que indica que el tratamiento puede modificar el entorno del tumor sin causar daños extensos al tejido sano.
Qué tipos de cáncer podrían beneficiarse
De cara al futuro, el investigador cree que la técnica podría ser especialmente útil en cánceres localizados, como los de próstata, vejiga, ovario o mama. Otros, como los que afectan a la sangre o a los huesos, están más dispersos y resultan más difíciles de abordar con este enfoque. Por ahora, el equipo está probando modelos animales, pero el objetivo final es su uso en humanos.
Una de las ideas es unir estas partículas a anticuerpos —proteínas del sistema inmunitario— que puedan viajar por el torrente sanguíneo y fijarse al tumor. Una vez allí, bastaría aplicar el ultrasonido.
Aunque ese escenario aún está lejos, Goodwin se muestra optimista: «La tecnología de ultrasonido focalizado ha avanzado muchísimo en la última década. Espero que las partículas que desarrollamos en el laboratorio puedan integrarse con las tecnologías acústicas, de imagen médica y terapéuticas que ya forman parte de la práctica clínica».▪️
Información facilitada por la Universidad de Colorado en Boulder
Fuente: Shane D. Curry, Talaial B. Alina, Sven A. Saemundsson, Mariana Cepeda Rodríguez, Bryce M. Bower, Jennifer N. Cha, and Andrew P. Goodwin. Effect of Inertial Cavitation by Ultrasound Active Silica Nanoparticles on 2- and 3D Cellular Systems. ACS Applied Nano Materials (2025 ). DOI: 10.1021/acsanm.5c04443
