Investigación de la USB busca mejorar acción de tratamientos contra el cáncer
Una investigación desarrollada en la Universidad Simón Bolívar revela una mayor eficiencia en la administración de los fármacos contra el cáncer al emplear la nanotecnología durante el proceso. La propuesta, probada a través de una tesis doctoral, consiste en encapsular los medicamentos en nanopartículas obtenidas a partir de un biopolímero e iniciar de manera progresiva su liberación en el cuerpo
Lisbeth Bernal / Departamento de Información y Medios USB.-
Desde hace cinco años se está investigando en el laboratorio del grupo de investigación sobre Biomateriales B5IDA, adscrito al Departamento de Química de la USB, una hipótesis que hoy expone un avance en la lucha contra el cáncer. El proyecto desarrollado y plasmado en una tesis doctoral, comprobó que al encapsular fármacos oncológicos en nanopartículas se genera una distribución más efectiva dentro del cuerpo humano.
De acuerdo al tutor de la tesis, Marcos Sabino, profesor titular del Departamento de Química, los resultados del estudio culminado a finales del año 2015, evidencian mejoras sustanciales en la efectividad de los fármacos, por lo que continuarán ampliando las investigaciones con miras a consolidar enlaces con el sector salud y ministerios vinculados al tema, a fin de ampliar el impacto de este descubrimiento.
La tesis doctoral a cargo de Shelby Ortiz se centró en el cáncer del pulmón, el cual requiere para su tratamiento la administración de fármacos mediante vía intravenosa y principalmente, nebulizaciones. Ambos tratamientos, explicó Sabino, a veces no llegan rápidamente a los sitios del cuerpo donde se requieren. Por ejemplo, las nebulizaciones se concentran más en la tráquea y difícilmente alcanzan el tejido pulmonar por lo que la lucha contra esta enfermedad se torna extremadamente lenta, mientras que las nanopartículas pueden dirigirse directamente a la zona afectada. “Los reportes dicen que es muy bajo el porcentaje de penetración de los fármacos a través de los métodos tradicionales, de ahí la importancia de la nanotecnología, pues a pesar de ser una partícula nanométrica, tiene un peso mayor que el aire que permite transportar el medicamento a todas las ramificaciones bronquiales”.
Otra ventaja que destacan Sabino y Ortiz sobre este novedoso método la detectaron en el estudio celular que determinó que la nanopartícula permite la liberación controlada del fármaco. “El fármaco está dentro de la nanopartícula y va saliendo progresivamente y aparentemente este efecto de liberación controlada hace que la acción del fármaco sea mucho más eficiente sobre células tumorales”, afirmó con base en los resultado de los cultivos celulares, los cuales revelaron que las células cancerígenas mueren en mayor porcentaje cuando se coloca el fármaco dentro de las nanopartículas que cuando se trabaja con el fármaco libre.
En este trabajo, además de encapsularse en un grupo de nanopartículas fármacos como antibióticos y en otro los fármacos anticáncer, se logró hacer un encapsulamiento doble, utilizando un fármaco broncodilatador y uno anticáncer.
Biopolímeros: una opción 100% saludable
Estas nanopartículas están hechas con un biopolímero que es el Alginato de Sodio, aunque también podrían usarse otros como la celulosa, el colágeno, el quitosano y el almidón, porque dichos materiales provienen de la naturaleza, a diferencia de los polímeros sintéticos como la silicona, explicó Sabino.
El Alginato de Sodio se extrae de algas marinas y posee múltiples aplicaciones biomédicas.
Ampliando la línea de investigación
Otras tesis que forman parte de esta línea de investigación buscan, por un lado, la fortificación de alimentos encapsulando elementos esenciales como calcio, zinc, magnesio y hierro, y por otro, mejorar la absorción de los medicamentos de pacientes con cáncer en el tracto gastro-intestinal. En este último caso, se logró, a través de nanopartículas de Alginato de Sodio modificadas químicamente con un aminoácido, optimizar la capacidad mucoadhesiva de las partículas, lo que permitió 30 % de liberación del fármaco dentro del estómago y 70% en las paredes intestinales.
El proyecto más reciente consiste en la creación de nanopartículas luminiscentes para la aplicación de un tratamiento fototérmico. Con esto se pretende eliminar las células cancerígenas utilizando la luz. “Con la luz se espera aumentar el calor para generar un efecto en contra del cáncer. Podríamos generar incluso doble efecto, si le añadimos un fármaco a estas partículas luminiscentes”, informó.
Colaboraciones
Estos avances han sido posible gracias a la colaboración de diversas instituciones. Según Sabino, fue decisiva la influencia del doctor Fabio Dantas del Instituto de Tecnología de Río de Janeiro, Brasil. “Gracias a sus enseñanzas optimizamos la síntesis de nanopartículas, realizamos evaluación de parámetros para conseguir mantener la morfología de las nanopartículas y reducirlas al tamaño que se requieren para que puedan ingresar al interior de las células y puedan realizar su trabajo”.
En el caso de la tesis de Ortiz, se recibió además la ayuda del Centro de Tecnología de Información de Campinas, Brasil, donde se desarrolló un sistema simulado de tráquea para estudiar el alcance de las nanopartículas. Otros colaboradores fueron el Fonacit, el Instituto de Biología Experimental de la UCV, el Laboratorio de Nanotecnología en el Centro de Ingeniería del Ivic y diversos laboratorios de la USB, entre ellos el Centro de Microscopia Electrónica.
