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Investigadores del Centro de Nanociencias y Nanotecnología (CNyN) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), en Ensenada, Baja California, desarrollan nanovehículos capaces de transportar medicamentos hacia tejidos y células enfermas, con el objetivo de mejorar el tratamiento de enfermedades neurológicas, neurodegenerativas y algunos tipos de cáncer.
El proyecto, encabezado por el investigador Rafael Vázquez Duhalt, busca que los fármacos lleguen de forma más precisa a las zonas afectadas, lo que podría aumentar su eficacia, reducir las dosis necesarias y disminuir los daños en tejidos sanos. La investigación se centra en estructuras de tamaño nanométrico elaboradas a partir de cubiertas proteicas de virus de plantas y virus que infectan bacterias, conocidos como bacteriófagos. ["turn124134search3","turn124134search9"]}/>
Los nanovehículos estudiados tienen dimensiones aproximadas de entre 20 y 60 nanómetros. Para desarrollarlos, los científicos aprovechan la cubierta proteica de determinados virus y generan estructuras que pueden albergar sustancias terapéuticas.
En estos sistemas, el material genético viral se elimina o se evita incorporarlo, mientras que la estructura proteica se utiliza como contenedor para transportar medicamentos, enzimas u otras moléculas de interés médico. Esta cubierta puede ayudar a proteger la carga terapéutica de la degradación y favorecer su traslado hasta las células objetivo.
El propósito es desarrollar tratamientos más selectivos, capaces de actuar en el sitio donde se necesita el medicamento y reducir su exposición en otras partes del organismo.
Sin embargo, que estas estructuras sean de origen viral no significa que cualquier partícula resulte automáticamente segura. Su biocompatibilidad, toxicidad, respuesta inmunitaria y comportamiento dentro del cuerpo deben evaluarse de manera específica antes de considerar su uso en pacientes.
Uno de los principales obstáculos para tratar enfermedades neurológicas es la barrera hematoencefálica, una estructura que protege al cerebro y limita el paso de numerosas sustancias presentes en la sangre, incluidos muchos medicamentos.
De acuerdo con la información difundida por la UNAM, solo una proporción reducida de algunos fármacos administrados logra ingresar al cerebro, lo que dificulta el tratamiento de padecimientos como el párkinson, el alzhéimer, la epilepsia y la esclerosis múltiple. ["turn124134search3","turn124134search9"]}/>
Para superar esta dificultad, el equipo trabaja en modificar la superficie de los nanovehículos mediante la incorporación de moléculas que puedan ser reconocidas por los mecanismos de transporte de la barrera.
“Colocamos moléculas que la barrera hematoencefálica reconoce para permitir su ingreso al cerebro”, explicó Vázquez Duhalt.
La estrategia pretende facilitar que las partículas transporten su carga terapéutica hasta el tejido cerebral. No obstante, la capacidad de atravesar esta barrera y la eficacia de los medicamentos deben comprobarse para cada diseño y enfermedad.
La investigación también explora aplicaciones en oncología. Una de las líneas consiste en transportar enzimas hacia las células tumorales para favorecer la activación de determinados medicamentos directamente en la zona afectada.
Este enfoque podría ayudar a aprovechar mejor algunos fármacos y limitar su acción en tejidos sanos. En trabajos científicos anteriores, el equipo de Vázquez Duhalt ha estudiado cápsides virales capaces de transportar enzimas para activar compuestos utilizados en quimioterapia, como el tamoxifeno, en modelos celulares de cáncer. ["turn124134search0","turn124134search1"]}/>
Otra línea de trabajo contempla el uso de moléculas sensibles a la luz, con la posibilidad de contribuir a la destrucción de células cancerosas y, al mismo tiempo, facilitar el seguimiento de las partículas mediante señales ópticas.
A largo plazo, la fluorescencia de estos sistemas podría contribuir a combinar diagnóstico y tratamiento en una misma plataforma, una estrategia conocida como teranóstica. Se trata de una posibilidad de desarrollo, no de una aplicación clínica disponible actualmente.
Pese a sus posibilidades, los nanovehículos aún enfrentan importantes retos antes de convertirse en tratamientos médicos. Gran parte de la evidencia se ha obtenido en estudios de laboratorio con células, mientras que los ensayos en animales se encuentran en etapas iniciales para las líneas de investigación descritas.
Los resultados obtenidos en cultivos celulares no garantizan que una tecnología funcione de la misma manera en un organismo completo o en seres humanos. Antes de avanzar hacia ensayos clínicos, será necesario evaluar aspectos como la seguridad, la distribución de las partículas, su eliminación del organismo, la reproducibilidad de los resultados y la posibilidad de fabricarlas a gran escala con calidad constante.
Los desarrollos del grupo cuentan con patentes nacionales e internacionales relacionadas con sus investigaciones en bionanotecnología. Entre los antecedentes documentados se encuentra una patente mexicana y otra estadounidense para nanopartículas biocatalíticas con actividad de citocromo P450, una enzima que puede participar en la activación de determinados compuestos farmacológicos.
La protección mediante patentes reconoce una innovación técnica, pero no equivale a la aprobación sanitaria de un medicamento ni demuestra por sí sola que sea seguro o eficaz en pacientes.
El trabajo del CNyN representa una línea de investigación con potencial para desarrollar terapias más dirigidas contra enfermedades complejas. Su posible impacto dependerá de que las siguientes etapas experimentales confirmen que estos sistemas pueden transportar medicamentos de forma segura, reproducible y efectiva antes de considerar su aplicación clínica.