Nano-portadores innovadores como herramientas para combatir enfermedades

Joan Puig, químico por la Facultad de Ciencias de la Universidad de Navarra, ha desarrollado su tesis doctoral sobre el diseño y caracterización de nano-portadores poliméricos como nuevos sistemas de liberación de fármacos.  Estos sistemas funcionan como cápsulas de tamaño nanométrico que conducen los fármacos al lugar donde tienen que desarrollar su actividad, disminuyendo los problemas de eficacia y toxicidad asociados a las mismas. “Aumentar la seguridad y eficacia de las moléculas ya conocidas puede ayudar a la generación de nuevos tratamientos eficaces para diversas enfermedades”, apunta el investigador.

El trabajo desarrollado por el doctor Puig se ha basado en el empleo de una familia de polímeros llamados poloxaminas, moléculas que presentan una parte afín por el agua y otra hidrófoba, y que son capaces de formar micelas y geles que responden a estímulos, como la temperatura o la acidez del medio. Una de las propuestas de Puig pasa por incorporar en estos agregados la miltefosina, una molécula utilizada para el tratamiento de la leishmaniasis, logrando formulaciones que potencian la actividad del fármaco.

Otros resultados de esta investigación revelan que la combinación de las poloxaminas con un tensioactivo derivado de la vitamina E presentan ventajas para una aplicación directa. “La adición de tocoferol modificado permite aumentar la cantidad de fármaco que se encapsula en las micelas, además de disminuir la toxicidad asociada a los geles. Esto es importante para poder aplicar los nanopotadores como un líquido inyectable que se transforma en gel a la temperatura corporal, en aplicaciones, como por ejemplo, la regeneración cardíaca”.

Otra de las aportaciones de la investigación ha sido la producción de estructuras que combinan estos polímeros con ciclodextrinas, moléculas en forma de anillo basadas en azúcares simples, muy utilizadas en la industria farmacéutica. El polímero “enhebra” las ciclodextrinas, que van entrando sucesivamente para formar un “collar molecular”. Estas moléculas quedan así almacenadas para su posterior liberación, lo que se está aplicando para el tratamiento de la enfermedad de Niemann-Pick. “En esta enfermedad, que consiste en la acumulación de colesterol en los lisosomas y genera la muerte celular, las ciclodextrinas son capaces de atrapar el colesterol acumulado, pero necesitan de nano-portadores para aumentar su efecto”.

Según apunta el doctor Puig, la continuidad de esta investigación pasa por la realización de nuevos estudios de toxicidad, estabilidad, permeabilidad y eficacia. “Hasta la fecha, el número de investigaciones con poloxaminas es más bien limitado, empleándose normalmente tensioactivos con estructuras más simples y que no son sensibles al pH. La respuesta de las poloxaminas y sus combinaciones al pH representa una ventaja importante, ya que permite liberar un fármaco desde el gel o las micelas en función de la acidez del medio”, concluye. 

Referencias bibliográficas
· Joan Puig-Rigall, María J. Blanco-Prieto, Aurel Radulescu, Cécile A. Dreiss, Gustavo González-Gaitano, Morphology, gelation and cytotoxicity evaluation of D-α-Tocopheryl polyethylene glycol succinate (TPGS) – Tetronic mixed micelles, Journal of Colloid and Interface Science 2021 582 (A), 353-363, Doi:10.1016/j.jcis.2020.08.004.

· Joan Puig-Rigall, Rafael Serra-Gómez, Nerea Guembe-Michel, Isabelle Grillo, Cécile A. Dreiss, Gustavo González-Gaitano Threading Different Rings on X-Shaped Block Copolymers: Hybrid Pseudopolyrotaxanes of Cyclodextrins and Tetronics. Macromolecules 2020 53 (8), 3166-3174. Doi: 10.1021/acs.macromol.0c00409