jueves, 2 de marzo de 2017

NANOFARMACOS

DISEÑO DE LO DIMINUTO 

La nanotecnología se ha introducido en todos los ámbitos. 

 Medicinas que alcanzan lugares impensados en el cuerpo humano, ya no es cosa de ciencia ficción. 

Como en el cuento de Otto Klement y Jerome Bixby , “Fantastic voyage”, (Viaje Fantástico), hoy es posible realizar viajes diminutos con terapias alternativas y materiales novedosos. 

Eder Lilia Romero, investigadora de la Universidad Nacional de Quilmes (UNQ), y referente en el tema, señaló que se utilizan las nanoestructuras “para enviar fármacos y ejecutar su acción a determinados sitios del cuerpo. La manera en que se moverán y hacia dónde se dirigirán depende del modo en que se diseñen”. 

El Programa de Nanomedicinas (PNM) de la UNQ es dirigido desde sus comienzos, en 2007, por Romero, doctora en Ciencias Exactas y licenciada en Bioquímica, egresada de la Universidad Nacional de La Plata. 

En 1999, no circulaba demasiada información respecto de las nanotecnologías, pero su paso por laboratorios europeos la invitaba a experimentar en el campo de la salud desde un universo prometedor, constituido a partir de materiales menos costosos y originales. “Ni bien regresé al país puse manos a la obra y comencé a examinar estrategias terapéuticas desde un enfoque distinto. No se trataba ni de biología molecular, ni de diseñar moléculas, sino de fabricar estructuras, aunque muy pequeñas”, explica la investigadora. 


El “nanomundo” es un espacio con leyes propias, cuyos objetos forman una escala de longitud particular, (recordemos que un nanómetro equivale a la mil millonésima parte de un metro). Es un tamaño intermedio, se encuentra medido entre dimensiones más pequeñas que las células, pero más grandes que los átomos

Los microscopios de fuerza atómica facilitan su análisis y operan como llaves en un terreno colmado de potencialidades alucinantes, que giran en torno de la construcción de arquitecturas inteligentes. 

Romero define: “una nanoestructura es un arreglo tridimensional de elementos. Desde nuestro equipo, las utilizamos para enviar fármacos y ejecutar su acción a determinados sitios del cuerpo. La manera en que se moverán y hacia dónde se dirigirán depende del modo en que se diseñe esa nanoestructura, que funciona como si se tratara de un vehículo”. 

La investigación en el campo de la salud no es tarea fácil. El desafío es trabajar en espacios vacantes mediante el diseño de estrategias médicas no convencionales. 

El Programa concentra sus esfuerzos en enfermedades que se destacan por su complejidad, como la diabetes, el cáncer o las afecciones neurodegenerativas. Conforman el grupo de patologías que causan los mayores índices de muertes a nivel mundial y que representan cuantiosos gastos para los Estados. 

Siguiendo esta línea, el laboratorio  avanza tanto en el desarrollo de vacunas terapéuticas (las que se aplican cuando la persona ya está enferma), así como también en diversas terapias a partir de medios no invasivos. 

“En países como el nuestro es fundamental no aplicar elementos inyectables. Hoy en día es posible vacunarse mediante la aplicación de nanoestructuras sobre la piel sin el empleo de agujas, para acceder a los puntos profundos sin dañar la piel y lograr una respuesta adecuada. También evaluamos estrategias de entrega de fármacos por vía inhalatoria y oral, como sucede en inflamaciones gastrointestinales”, señala la doctora Romero. 

Las nanomedicinas, conforman un área en constante desarrollo, en la actualidad. El Programa de la UNQ se distingue por la singularidad de los materiales que utilizan para fabricarlas. 


Salinas en Pla.Valdez
El equipo de Romero utiliza arqueobacterias hiperalófilas (AH), unos microorganismos extraídos de salinas localizadas en la ciudad de Puerto Madryn (Chubut), entre otros lugares de nuestro país. Esta utilización de recursos naturales se destaca a nivel internacional. 

En el PNM se diseñan nanomedicinas (nano-objetos + molécula de alto o bajo peso molecular), donde los nano-objetos son preparados a partir de lípidos extraídos de Arquebacterias hiperhalófilas (AH) que viven en salinas de la Patagonia, Cuyo y Norte de la Argentina (nanovesículas conocidas como AH arqueosomas y estructuras relacionadas); híbridos nanoparticulas metálicas-orgánicas (vesículas lipídicas/nanoparticulas de oxido de Zn (ZnO) o nanopartículas de oro (Au) o legos poliméricos. 

Las herramientas que utilizan para la caracterización estructural de las nanomedicinas son técnicas analíticas especializadas, como dispersión dinámica de luz, HLPC, HLPC-MS, RMN, FTIR, microcopia laser confocal, calorimetría diferencial de barrido, espectroscopia de fluorescencia, TEM, SEM, AFM y citometria de flujo. 


Una vez caracterizadas estructuralmente, se testea la citotoxicidad en diferentes tipos celulares y modelos de barreras anatómicas de las nanomedicinas. Finalmente su biocompatibilidad y eficacia terapéutica/profiláctica se testea en modelos animales. 

El procedimiento desarrollado por los científicos se puede sintetizar de la siguiente forma: “Los hacemos crecer, luego los desarmamos y, por último, fabricamos nanoestructuras, cuyas propiedades difieren de las diseñadas con elementos de uso más corriente”, explica la responsable del equipo

Lo maravilloso es que permiten la obtención de productos que desarrollan capacidades muy interesantes: “Son compuestos que pueden almacenarse por largo plazo, resisten altas temperaturas y presentan mejor disposición a ser enviados a sitios específicamente localizados en los cuerpos”, completa Romero. 


Existen diferentes proyectos en desarrollo, entre ellos el Proyecto Mimus, que tiene como objetivo producir ingredientes naturales extraídos de biomasa de arquebacterias hiperhalófilas con los que se preparan diferentes nanovesículas (nanohalosomas). 

Los nanohalosomas presentan 
a) mayor resistencia a la hidrólisis química, enzimática y a la oxidación que los liposomas 
b) mayor capacidad humectante de la piel que los liposomas 
c) propiedades antioxidantes per se 
d) funcionan como pantallas solares, 
e) permiten la penetración de material al interior de la piel, en ausencia de enlaces de permeación o de inyectables; 
f) los ingredientes son obtenidos de fuentes sustentables por procesos amigables con el medio ambiente. 

El equipo intenta obtener a corto plazo: materiales y nanohalosomas para uso cosmético. Y a mediano plazo: nanohalosomas para el delivery tópico de agentes antiinflamatorios, antibióticos, antimicóticos o inmunomoduladores aplicables a patologías como psoriasis, dermatitis atópica, queratosis actínica y leishmaniasis. 

En este momento, todos los desarrollos enmarcados en el programa se encuentran en fase preclínica, es decir, etapa de pruebas que prevé la utilización de animales y modelos celulares de tejidos. 

Romero advierte que es muy difícil alcanzar las pruebas clínicas, aquéllas que involucran a centenares de miles de pacientes. “Los pasos siguientes demandan la inversión de millones de dólares y, en Argentina, el vínculo de los laboratorios con las empresas no está muy aceitado, pero nunca perdemos las esperanzas”, concluye. 


UNQ - Departamento de Ciencia y Tecnología- Febrero de 2017  

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