Investigadoras del Conicet buscan desarrollar formulaciones quimioterápicas con capacidad de acumularse en los tejidos tumorales y allí liberar el fármaco para minimizar efectos secundarios adversos que pueden desarrollarse durante el tratamiento contra el cáncer.
El equipo que lleva adelante la iniciativa está conformado por Micaela Macchione, del Centro de Investigaciones y Transferencia (CIT-Conicet Villa María) y del Instituto Académico Pedagógico de Ciencias Humanas, Universidad Nacional de Villa María (CIT Conicet UNVM) junto a Miriam Cristina Strumia y Dariana Aristizábal Bedoya, pertenecientes al Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba (IPQA Conicet UNC).
Desde un trabajo interdisciplinario e interlaboratorio entre el Instituto de Ciencias Humanas y la Facultad de Ciencias Químicas, el equipo de investigación trabaja en el diseño y síntesis de ?nanogeles? híbridos cuyos componentes permiten responder a los estímulos del ambiente y otorgar mayor capacidad de carga para efectivizar la acción del tratamiento farmacológico.
Tradicional versus nanoestructuras
La quimioterapia tradicional emplea fármacos que por su toxicidad impiden la proliferación de células tumorales malignas.
Sin embargo, como las células cancerígenas comparten características con las células sanas, cualquier fármaco que actúe sobre ellas también lo hará, en mayor o menor medida, sobre las demás células del organismo.
En consecuencia, estos procedimientos desencadenan una serie de efectos en el paciente tales como náuseas, vómitos, caída temporal del cabello, disminución de células plaquetarias en la sangre e incluso pueden desencadenar cardiopatías.
En cambio, con la utilización de la nanotecnología, es posible atenuar las consecuencias no deseadas al localizar el fármaco preferentemente en el tejido tumoral. “Los vasos sanguíneos de tejidos cancerosos tienen fenestraciones más grandes que promueven la permeabilidad vascular, por lo que las nanopartículas de tamaños adecuados pueden acumularse en estos tejidos mucho más que en los tejidos normales”, comentó Macchione.
Para tener en cuenta, un nanómetro, equivale a una millonésima parte de un centímetro. Es decir que el tratamiento busca aprovechar el trabajo a escalas nanométricas y la tecnología disponible al respecto.
“Nanogeles”
La investigación trabaja en el desarrollo de “nanogeles” como matrices entrecruzadas que pueden contener cantidades relativas de agua en su estructura y cuyas dimensiones se encuentran a nanoescala.
Los tumores y las áreas con inflamación suelen presentar gradientes de temperatura anormales en comparación con tejidos normales. El PH, por su parte, es probablemente uno de los estímulos más estudiados para el diseño de sistemas inteligentes de liberación de fármacos debido a los diferentes niveles en los cuales se encuentra en el cuerpo humano.
“Dentro de los materiales disponibles, nos enfocamos en polímeros inteligentes que presentan la particularidad de que pueden ser diseñados para que respondan a diferentes estímulos del ambiente como el PH, temperatura, fuerza iónica, luz, entre otros. Hasta el momento hemos estado trabajando con polímeros derivados del oligoetilenglicol como base de la matriz polimérica que tienen la propiedad de presentar biocompatibilidad y ser termoresponsivos. A su vez, agregamos otros componentes para que el nanogel obtenido presente a su vez respuesta al PH del entorno”, explicó la investigadora de la UNVM.
Además, el estudio logró sintetizar nanogeles en suspensiones acuosas estables con un comportamiento dual frente al pPH y a la temperatura del medio. En ese sentido, Macchione destacó que “la citotoxicidad de estos nanodispositivos fue ensayada en diferentes tipos de células demostrando que la presencia de altas concentraciones de nanogeles en los cultivos celulares no afecta la viabilidad celular”.
Como parte del proceso, se pretende evaluar el desempeño de los nanogeles obtenidos como sistemas de liberación controlada de fármacos antitumorales bajo la influencia de la temperatura y el PH del entorno biológico.
Actualmente, las investigadoras pretenden desarrollar nanomateriales multicomponentes al incorporar nanopartículas inorgánicas de sílica mesoporosa (MSNs) a las matrices poliméricas. Lo cual se traduce en una mayor capacidad de responder a diferentes estímulos del medio y de otorgar al mismo tiempo estabilidad mecánica y mayor capacidad de carga del fármaco al sistema final.
Las combinaciones sinérgicas de las distintas propiedades resultan especialmente valiosas para aplicaciones biomédicas. Por ejemplo, para el monitoreo y seguimiento de la enfermedad cancerígena dentro del propio cuerpo.
