¿Cómo administrar una sustancia medicinal exactamente donde se necesita, limitando al mismo tiempo el riesgo de efectos secundarios? Cada vez se investiga más en el uso de nanopartículas para encapsular un fármaco para protegerlo hasta su punto de acción. Sin embargo, esto requiere identificar la nanopartícula adecuada para cada fármaco en función de una serie de parámetros precisos.
Un equipo de la Universidad de Ginebra (UNIGE) y la Universidad Ludwig-Maximilian de Munich (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 detección in vitro, lo que limitó la necesidad de realizar pruebas con animales. Estos resultados, publicados recientemente en el Journal of Controlled Release, abren el camino a un tratamiento antiinflamatorio extremadamente potente y específico.
La inflamación es una respuesta fisiológica esencial del cuerpo para defenderse de patógenos como las bacterias. Sin embargo, puede volverse problemático cuando se convierte en una condición crónica, como cánceres, enfermedades autoinmunes o ciertas infecciones virales. Ya existen muchos tratamientos, pero su acción a menudo no es muy específica, se requieren dosis altas y los efectos secundarios nocivos son frecuentes. Los macrófagos, células inmunitarias grandes cuya función natural es absorber patógenos y desencadenar la inflamación para destruirlos, a menudo están involucrados en enfermedades inflamatorias. Cuando se sobreactivan, desencadenan una respuesta inflamatoria excesiva que se vuelve contra el cuerpo 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, se desplaza mal en el torrente sanguíneo y podría atacar muchos tipos de células, desencadenando efectos potencialmente tóxicos.
“Es por eso que esta molécula aún no está disponible como fármaco”, dice Gaby Palmer, profesora del Departamento de Medicina y del Centro de Ginebra para la Investigación de la Inflamación de la Facultad de Medicina de la UNIGE, quien codirigió el estudio. «Usar una nanopartícula como recipiente de transporte evitaría estas deficiencias al administrar el fármaco directamente en los macrófagos para combatir la sobreactivación inflamatoria en el lugar donde comienza».
Tres nanopartículas bajo el microscopio
Los científicos probaron diferentes nanopartículas porosas, teniendo como criterio principal la reducción de la toxicidad y de la dosis requerida, así como la capacidad de liberar el fármaco solo una vez que la nanopartícula ha llegado al interior de los macrófagos. “Utilizamos una tecnología de detección in vitro que desarrollamos hace algunos 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 Emergencias) de Translational Research Center in Oncohaematology, Geneva Center for Inflammation Research), quien codirigió este trabajo en UNIGE. »Por lo tanto, solo las partículas más prometedoras se probarán en ratones,
Se examinaron tres nanopartículas muy diferentes que presentaban una alta porosidad: una nanopartícula a base de ciclodextrina, una sustancia comúnmente utilizada en cosméticos o alimentos industriales, una nanopartícula porosa de fosfato de magnesio y, finalmente, una nanopartícula porosa de sílice. «El primero fue menos satisfactorio en el comportamiento de captación celular, mientras que el segundo resultó ser contraproducente: desencadenó la liberación de mediadores proinflamatorios, lo que estimuló la reacción inflamatoria en lugar de combatirla», dice Bart Boersma, primer autor de este estudio.
“La nanopartícula de sílice porosa, por otro lado, cumplía con todos los criterios: era totalmente biodegradable, tenía el tamaño adecuado para ser tragada por los macrófagos y podía absorber el fármaco en sus numerosos poros sin liberarlo demasiado pronto. El efecto antiinflamatorio fue notable”. Luego, el equipo replicó sus pruebas recubriendo las nanopartículas con una capa adicional de lípidos, pero sin mayor beneficio 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 llevan 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 mesoporosas muestra un sinergismo prometedor que el equipo seguirá estudiando.
NAM/Agencia
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