Desarrollan nanotecnología para que fármacos sean dirigidos únicamente a células afectadas

A pesar de que los fármacos ayudan a combatir infecciones y sirven para el tratamiento de enfermedades, su uso continuo o interacción con otras sustancias pueden generar toxicidad sistémica o acumulación en órganos donde no son necesarios.

La mayoría de los fármacos son sistémicos y esto implica que deben ingresar por todo el torrente sanguíneo para poder llegar con la concentración ideal a la zona afectada. Por ello, un grupo de investigación a cargo de Lino Sánchez Segura, adscrito al Cinvestav Unidad Irapuato, diseña sistemas nanotecnológicos para encapsular fármacos y dirigirlos de manera específica a la zona donde deben actuar.

Desarrollo de nueva tecnología, más segura

La encapsulación de un fármaco ayuda a que la sustancia administrada llegue en forma activa a las células afectadas y reduzca los efectos adversos. En este sentido, un informe científico publicado en la revista Scientific Reports, con el título “Post-synthesis nanostructuration of BSA-Capsaicin nanoparticles generated by sucrose excipient”  ¹  ha dedicado especial atención al estudio de la producción de nanopartículas de albúmina, una proteína que se encuentra de forma abundante en el sistema circulatorio y que debido a su capacidad de moldeado permite ensamblarse para formar estructuras de tamaño nanométrico, con capacidad de encapsular y transportar metabolitos.

“El mecanismo de transformación de la albúmina en nanopartículas ha sido ampliamente estudiado, pero solo unos pocos análisis se han centrado en la descripción de las etapas posteriores a la síntesis, es decir, la estabilidad, el almacenamiento, el efecto del excipiente y los cambios de las propiedades fisicoquímicas después de la dispersión”, comentó Sánchez Segura.

El aporte del Cinvestav se enfocó en generar una nueva tecnología más segura, ya que la mayor parte de los fármacos nanoestructurados o que utilizan biopolímeros tienden a perder estabilidad conforme pasa el tiempo. Pero encontraron un excipiente, componente que sirve para dar consistencia, forma y sabor a un medicamento, que ayudaba a una estabilidad de almacenamiento a largo plazo.

Mejorando la vida útil de farmacológicos 

El estudio se centró en mejorar la vida útil de estos fármacos y para ello, sometieron nanopartículas a medios de deshidratación controlada, donde usaron cloruro de sodio y agua desionizada; revelando que la proteína no es estable y conforme pasa el tiempo desprende unidades que conformaban la estructura original y conllevan a la pérdida del fármaco. Sin embargo, cuando se secaban con la sacarosa, mejoraban algunos aspectos de tamaño, morfología y características como la potencial zeta. Es decir, la carga superficial que tiene una partícula.

Posteriormente, como alternativa a la encapsulación, utilizaron un metabolito secundario que se llama capsaicina. Este es el compuesto activo que les da pungencia a los chiles y tiene características importantes como ser hidrofóbico; tener actividad fisiológica en los humanos; y actividad antimicrobiana. Lo que permite moderar el efecto de un medicamento.

Pruebas en el hongo rhodotorula

Este fármaco se probó en el hongo rhodotorula, encontrado comúnmente en:

• sistemas de ventilación
• dispensadores de agua
• incluso en el hielo comercial

De forma reciente, se ha observado una inusual actividad patogénica, pues existen reportes de que produce infecciones fúngicas en individuos con inmunosupresión.

“Encontramos que al agregar este modelo de fármaco simulado (capsaicina) el hongo responde favorablemente a medianas concentraciones y dejaba de crecer con altas dosis. Esto nos permite tener un sistema que, al agregar el fármaco en soluciones acuosas, llegue a las células para producir el efecto deseado”, concluyó Lino Sánchez.

Aplicación en tratamiento de aterosclerosis

Tras esta investigación, se busca que la información para la creación de nanopartículas pueda ser utilizada en el tratamiento de la ateroesclerosis, enfermedad que se origina por la formación de una placa debido a la acumulación de lípidos dentro de las paredes arteriales, lo cual puede restringir el flujo sanguíneo.