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Proponen diseñar "nanotrasportadores" de fármacos para tratar el cáncer

El equipo de investigación trabaja en el diseño y síntesis de "nanogeles" híbrido

Investigadoras del Centro de Investigaciones y Transferencias de Villa María (CIT CONICET UNVM), el Instituto de Ciencias Humanas de la Universidad Nacional de Villa María y del Instituto de Investigación y desarrollo de Ingeniería de procesos y química aplicada (IPQA CONICET UNC), buscan desarrollar formulaciones quimioterápicas con capacidad de acumularse en los tejidos tumorales y allí liberar el fármaco para minimizar efectos secundarios adversos.

Desde un trabajo interdisciplinar e interlaboratorio entre el Instituto de Ciencias Humanas de la Universidad Nacional de Villa María (UNVM) y la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC), 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.

Terapia tradicional versus Terapia con 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.

Con la utilización de la nanotecnología, es posible atenuar estas 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”, comenta Micaela Macchione investigadora del CIT CONICET Villa María.

Sobre el Proyecto

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”, explica Macchione.

Además, la investigación logró sintetizar nanogeles en suspensiones acuosas estables con un comportamiento dual frente al pH y a la temperatura del medio. Macchione destaca 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.

Equipo de Investigación

Micaela Alejandra Macchione. Centro de Investigaciones y Transferencia CONICET Villa María, Instituto Académico Pedagógico de Ciencias Humanas, Universidad Nacional de Villa María (CIT CONICET UNVM).

Miriam Cristina Strumia. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada., Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba (IPQA CONICET UNC).

Dariana Aristizábal Bedoya. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba (IPQA CONICET UNC).