Una nueva nanopartícula para actuar en el corazón de las células
Un equipo de la UNIGE y la LMU ha desarrollado una nanopartícula transportadora para hacer mucho más eficaz y menos tóxico un medicamento antiinflamatorio
¿Cómo puede administrarse un fármaco exactamente donde se necesita, limitando al mismo tiempo el riesgo de efectos secundarios? Cada vez se estudia más el uso de nanopartículas para encapsular un fármaco y protegerlo en el organismo hasta que llegue a su punto de acción. Sin embargo, para ello es necesario identificar la nanopartícula adecuada para cada fármaco en función de una serie de parámetros precisos. Un equipo de la Universidad de Ginebra (UNIGE) y de la Ludwig Maximilians Universität München (LMU) ha logrado desarrollar una nanopartícula totalmente biodegradable capaz de administrar un nuevo fármaco antiinflamatorio directamente en los macrófagos -las células donde se desencadenan las reacciones inflamatorias incontroladas-, lo que garantiza su eficacia. Además, los científicos utilizaron una metodología de cribado in vitro, limitando así la necesidad de realizar ensayos con animales. Estos resultados, publicados recientemente en el Journal of Controlled Release, abren el camino a un tratamiento antiinflamatorio extremadamente potente y específico.
Esta micrografía electrónica documenta la naturaleza porosa de las nanopartículas de sílice. Estos poros son lo suficientemente grandes como para permitir la entrada de un gran número de moléculas de NSA. Aquí quedan protegidas hasta que son captadas por las células inmunitarias. En este punto, el NSA se libera y puede detener los procesos inflamatorios.
UNIGE - Carole Bourquin
La inflamación es una respuesta fisiológica esencial del organismo para defenderse de agentes patógenos como las bacterias. Sin embargo, puede resultar problemática cuando se convierte en una afección crónica, como en los cánceres, las enfermedades autoinmunes o ciertas infecciones víricas. Ya existen muchos tratamientos, pero su acción suele ser poco selectiva, se requieren dosis elevadas y son frecuentes los efectos secundarios nocivos. Los macrófagos, grandes células inmunitarias cuya función natural es absorber los agentes patógenos y desencadenar la inflamación para destruirlos, suelen estar implicados en las enfermedades inflamatorias. Cuando se activan en exceso, desencadenan una respuesta inflamatoria excesiva que se vuelve contra el organismo en lugar de protegerlo.
La necrosulfonamida (NSA) es una nueva molécula que inhibe la liberación de varios mediadores proinflamatorios importantes, por lo que constituye un avance prometedor para reducir ciertos tipos de inflamación. Sin embargo, al ser de naturaleza extremadamente hidrofóbica, viaja mal en el torrente sanguíneo y podría dirigirse a muchos tipos de células, desencadenando efectos potencialmente tóxicos.
''Por eso esta molécula aún no está disponible como medicamento'', afirma Gaby Palmer, profesora del Departamento de Medicina y del Centro de Investigación de la Inflamación de Ginebra de la Facultad de Medicina de la UNIGE, que codirigió el estudio. "El uso de una nanopartícula como recipiente de transporte sortearía estas deficiencias al hacer llegar el fármaco directamente a los macrófagos para combatir la sobreactivación inflamatoria en el lugar donde comienza".
Tres nanopartículas al microscopio
Los científicos probaron diferentes nanopartículas porosas, siendo los criterios principales la reducción de la toxicidad y de la dosis requerida, así como la capacidad de liberar el fármaco sólo una vez que la nanopartícula ha llegado al interior de los macrófagos. "Utilizamos una tecnología de cribado in vitro que desarrollamos hace unos años en células humanas y de ratón. Esto ahorra tiempo y reduce en gran medida la necesidad de utilizar modelos animales", explica Carole Bourquin, profesora de las facultades de Ciencias (Instituto de Ciencias Farmacéuticas de Suiza Occidental) y Medicina (Departamento de Anestesiología, Farmacología, Cuidados Intensivos y Urgencias, Centro de Investigación Traslacional en Oncohematología, Centro de Investigación de la Inflamación de Ginebra) de la UNIGE, que codirigió este trabajo. ''Así, sólo las partículas más prometedoras se probarán luego en ratones, lo que es un requisito previo a los ensayos clínicos en humanos".
Se examinaron tres nanopartículas muy diferentes que presentaban una gran porosidad: una nanopartícula a base de ciclodextrina, una sustancia comúnmente utilizada en los cosméticos o los alimentos industriales, una nanopartícula de fosfato de magnesio porosa y, por último, una nanopartícula de sílice porosa. ''La primera tuvo un comportamiento de captación celular menos satisfactorio, mientras que la segunda resultó ser contraproducente: provocó la liberación de mediadores proinflamatorios, estimulando la reacción inflamatoria en lugar de combatirla'', afirma Bart Boersma, estudiante de doctorado en el laboratorio de Carole Bourquin y primer autor de este estudio.
''La nanopartícula de sílice porosa, en cambio, cumplía todos los criterios: era totalmente biodegradable, tenía el tamaño adecuado para ser ingerida por los macrófagos y era capaz de absorber el fármaco en sus numerosos poros sin liberarlo demasiado pronto. El efecto antiinflamatorio fue notable". A continuación, el equipo repitió sus pruebas recubriendo las nanopartículas con una capa adicional de lípidos, pero sin obtener mayores beneficios que las nanopartículas de sílice solas.
Diminutas esponjas de sílice
Otras nanoesponjas de sílice desarrolladas por el equipo germano-suizo ya habían demostrado su eficacia en el transporte de fármacos antitumorales. ''Aquí transportan un fármaco muy diferente que inhibe el sistema inmunitario'', dice Carole Bourquin. La sílice mesoporosa se revela cada vez más como una nanopartícula de elección en el campo farmacéutico, ya que es muy eficaz, estable y no tóxica. Sin embargo, cada fármaco requiere un portador a medida: la forma, el tamaño, la composición y el destino de las partículas deben reevaluarse cada vez". La combinación de este potente fármaco antiinflamatorio y estas nanopartículas de sílice mesoporosa muestra un sinergismo prometedor que el equipo deberá seguir estudiando.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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