Manuel Arruebo, de la Universidad de Zaragoza, se ha puesto manos a la obra para desarrollar una nueva tecnología de nanopartículas inyectables y biodegradables que se activarán con un puntero láser y suministrarán a demanda fármacos anestésicos contra el dolor ciático y de articulaciones. Cuenta con la financiación del Consejo Europeo de Investigación.
Un total de veinte proyectos de científicos españoles han recibido este año las prestigiosas becas del Consejo Europeo de Investigación (ERC, por sus siglas en inglés). Uno de ellos, es Nanohedonism, un desarrollo planteado por Manuel Arruebo, investigador del departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Zaragoza. Su objetivo es crear una nueva tecnología de nanopartículas con fármacos encapsulados en su interior, que se podrán inyectar y activar con un puntero láser cuando se quiera aliviar un dolor crónico.
Según explica Arruebo a Sinc, el proyecto, que se inició en marzo, cuenta con una financiación de 1,5 millones del ERC y tendrá cinco años de duración. Nanohedonism es la continuación de un estudio previo que él y su equipo realizaron en colaboración con el Massachusetts Institute of Technology (MIT) y que fue publicado en la revista PNAS.
Este proyecto consistió en el desarrollo de un sistema con nanopartículas de oro capaz de liberar fármacos contra la diabetes, también activado con luz. El dispositivo se probó con éxito en ratas diabéticas.
“La gracia del estudio es que sin tocar al animal fuimos capaces de activar la administración del fármaco que está contenido en un dispositivo subcutáneo mediante luz láser. Y elegir el momento en el que se quería liberar el medicamento, que era un análogo de la insulina”, añade Arruebo.
Manuel Arruebo (derecha) acompañado de Luis Miguel García Vinuesa, vicerrector de Política Científica (centro) y Ricardo Ibarra, director del Instituto de Nanociencia de Aragón. / UniZar
Sin embargo, ese sistema era invasivo porque al animal había que hacerle una cirugía para implantarle el dispositivo. Ahora, con Nanohedonism, lo que quiere hacer este investigador, que ha trabajado en el MIT y en las universidades de Colorado y Hong Kong, es “ir un paso más allá”.
Así –explica– “en vez de un implante que requiera cirugía estamos desarrollando unas nanopartículas que contengan en su interior fármacos contra el dolor. Estas cápsulas se podrán administrar mediante una inyección intravenosa o intramuscular en la zona donde se necesite la terapia. La forma de activación sería similar a la que empleamos en el proyecto anterior, luz láser en el infrarrojo cercano (800 nanómetros)”.
Ventana del agua
Esta es una longitud de onda en la llamada ‘ventana del agua’, donde la interacción de la radiación con la sangre y los tejidos en el cuerpo humano es mínima, lo que permite alcanzar mayores profundidades.
Manuel Arruebo indica que esta longitud no quema los tejidos, pero sí permite llegar a estas estas nanopartículas para lanzar el proceso que activará la liberación del fármaco.
En el caso de Nanohedonism los fármacos que se administrarán serán anestésicos contra los dolores ciáticos y de articulaciones.
Para el investigador, las ventajas del nuevo método son grandes. “Hasta ahora a los enfermos que sufren estos dolores se les administran inyecciones convencionales; el problema es que esta fórmula no se adapta bien a la vida del paciente, ya que una inyección de este tipo no te permite conducir o hacer deporte, por ejemplo, porque el anestésico te deja 'K.O.' durante mucho tiempo”.
Partículas que se abren y se cierran
La nueva tecnología hará posible elegir cuándo liberar la dosis de forma localizada. “Será una administración pulsada, en la que se podrá decidir cuándo y cuánto se administra el fármaco contenido en la nanocápsulas; simplemente bastará con apuntar la luz infrarroja mediante el puntero láser.
Arruebo reconoce que la nueva tecnología es compleja. “Tenemos que hacer nanopartículas que no se rompan y se vacíen completamente, como ocurre por ejemplo con los liposomas. Queremos que liberen solo un poco de fármaco cuando se irradien con la luz, pero que sigan funcionando y conteniendo el medicamento”, destaca.
Las nuevas partículas –explica– serán capaces de abrirse y cerrarse y estarán hechas de materiales biodegradables como polímeros termosensibles y nanopartículas metálicas de oro o cobre.
Tras el desarrollo de las nuevas nanocápsulas, Arruebo y su equipo probarán su funcionamiento en modelos in vitro con líneas celulares. Después se ensayarán en modelos de rata o ratón implantándolas cerca del nervio ciático.
“Hasta aquí llega nuestro desarrollo. Si luego se quiere llegar a fases preclínicas, supongo que tendríamos que ir de la mano de una farmacéutica porque nosotros no tenemos esa capacidad”, concluye el responsable del proyecto.
Esta actuación, que proporciona un innovador visualizador de imágenes, forma parte de las labores de asesoramiento experto científico-técnico en la gestión de la emergencia y la recuperación de las zonas afectadas por la DANA que presta el CSIC.
Las herramientas de código abierto están transformando el manejo de la esta enfermedad metabólica, a través de páncreas artificiales que permiten un control automatizado y personalizado de la glucosa. Este avance no solo mejora la calidad de vida de las personas con diabetes, sino que también abre el camino hacia tecnologías de salud accesibles y colaborativas.
