Investigadores del Centro de Nanociencias y Nanotecnología (CNyN) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), campus Ensenada, desarrollan nanovehículos basados en virus de plantas y bacterias que buscan transportar medicamentos directamente al cerebro y a células tumorales. En pruebas experimentales, el equipo reportó que la cantidad de algunos fármacos pudo reducirse hasta una sexta parte y que el tamaño de los tumores disminuyó 50 por ciento.
La tecnología todavía se encuentra en fase experimental y no ha sido probada en seres humanos. La mayoría de los estudios se ha realizado en células de laboratorio, mientras que los investigadores comienzan a evaluar el comportamiento de los nanovehículos en modelos animales.
Nanovehículos para superar la barrera hematoencefálica
Uno de los principales retos para tratar enfermedades neurológicas y neurodegenerativas es la barrera hematoencefálica, un mecanismo de protección que limita el ingreso de sustancias al cerebro. De acuerdo con los investigadores, apenas entre 0.2 y 2 por ciento de algunos fármacos administrados logra atravesarla, lo que puede reducir la eficacia de los tratamientos y obligar al uso de dosis elevadas.
Los nanovehículos desarrollados por el equipo miden entre 20 y 60 nanómetros. Para fabricarlos se utilizan estructuras proteicas derivadas de virus inocuos y biocompatibles con el ser humano; se retira su contenido infeccioso y se incorporan medicamentos en su interior.
La cápside, o cubierta proteica, protege la carga terapéutica para evitar que se degrade antes de llegar a su destino. Además, la superficie de estas partículas puede modificarse con moléculas capaces de ser reconocidas por la barrera hematoencefálica, con el objetivo de facilitar el ingreso de los medicamentos al cerebro.
Aplicaciones contra el cáncer
En el caso del cáncer, los científicos buscan dirigir los tratamientos hacia las células tumorales en lugar de distribuirlos por todo el organismo. La estrategia pretende proteger los medicamentos, concentrar su acción en la zona afectada y disminuir los efectos adversos asociados con algunos tratamientos sistémicos.
Otra línea de trabajo consiste en combinar medicamentos y enzimas dentro de un mismo nanovehículo. Esta alternativa busca activar determinados profármacos directamente en el tumor, debido a que las enzimas necesarias suelen encontrarse en concentraciones mayores en el hígado que en la región cancerosa.
En las pruebas experimentales, el equipo observó que algunos medicamentos podían utilizarse en una cantidad equivalente a una sexta parte de la dosis inicial, mientras que el tamaño de los tumores disminuyó 50 por ciento. Estos resultados corresponden a investigaciones preclínicas y todavía deben reproducirse y evaluarse en etapas posteriores.
Los investigadores también estudian el uso de sustancias fotosensibles, como tintes y puntos cuánticos de carbono, para desarrollar terapias fotodinámicas. En condiciones experimentales, reportaron que ciertos puntos cuánticos activados con luz infrarroja pueden eliminar células cancerosas en aproximadamente cinco minutos.
Las propiedades fluorescentes de estas moléculas permiten observar el recorrido de los nanovehículos dentro de las células. A futuro, esta característica podría contribuir al desarrollo de herramientas de teragnóstico, es decir, sistemas capaces de identificar células enfermas y administrar un tratamiento de manera simultánea.
El proyecto aún requiere estudios clínicos
El equipo cuenta con dos patentes nacionales y una internacional relacionadas con los nanovehículos. Sin embargo, antes de evaluar su uso en pacientes será necesario comprobar la reproducibilidad de los resultados, su seguridad, la fabricación a gran escala, el transporte de las partículas y su distribución en hospitales.
Si las evaluaciones en modelos animales son favorables, los siguientes pasos incluirán la búsqueda de financiamiento y la realización de estudios clínicos en seres humanos. Por ello, la tecnología representa una línea prometedora de investigación, pero aún no constituye un tratamiento disponible para pacientes.