ESTUDIO PUBLICADO EN 'PROCEEDINGS OF THE NATURAL ACADEMY OF SCIENCES'

Científicos de la Universidad de Zaragoza diseñan un sistema de activación remota de fármacos

JANO.es · 14 enero 2014

La membrana de estos reservorios de medicamentos incorporan nanopartículas de oro, que absorben la radiación y, al calentarse rápidamente, liberan la dosis necesaria de fármaco, según informa en un comunicado la Universidad de Zaragoza.

Investigadores de la Universidad de Zaragoza, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y de la Universidad de Harvard han desarrollado un tipo de depósitos implantables para fármacos que permiten la liberación activada de medicamentos a partir de la transmisión de una señal de luz láser. Los resultados del estudio 'Near-infrared-actuated devices for remotely controlled drug delivery' se publican en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

La membrana de estos reservorios de medicamentos incorporan nanopartículas de oro, que absorben la radiación y, al calentarse rápidamente, liberan la dosis necesaria de fármaco, según informa en un comunicado la Universidad de Zaragoza.

Hasta ahora, no existían dispositivos irradiados con estas características, por lo que su desarrollo representa un avance "aplicable en una amplia variedad de escenarios médicos que van desde la liberación de hormonas para el tratamiento de diversos desarreglos, hasta el suministro de insulina a enfermos de diabetes", apuntan las mismas fuentes.

El sistema se basa en una membrana cuya permeabilidad depende de la temperatura local. La membrana posee un esqueleto de etil-celulosa y contiene en su interior un polímero termosensible y nanomateriales (nanopartículas de oro) sensibles a la luz láser en el infrarrojo cercano (800 nm). 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.

De esta manera, el haz láser penetra sin calentar tejidos hasta alcanzar las nanopartículas de oro que sí absorben la radiación y se calientan, provocando el colapso del polímero termosensible y la apertura de la membrana, que libera la dosis deseada de fármaco.

Al interrumpir la irradiación, la membrana se enfría rápidamente, deteniéndose el flujo de medicamento. El proceso puede repetirse cuantas veces sea necesario hasta agotar el fármaco almacenado. Se prevé la aplicación de estos dispositivos para el suministro de medicamentos de forma localizada, por ejemplo, colocando el dispositivo para liberar antibióticos localmente para impedir infecciones tras la implantación de una prótesis.

Beneficiarios

La Universidad de Zaragoza ha explicado que el espectro de enfermos que se podrían ver beneficiados por este estudio "es muy amplio", ya que, en principio, el depósito puede llenarse con cualquier medicamento, por lo que el sistema se puede aplicar en cualquier situación en la que se necesite un suministro localizado de fármacos en el interior del organismo.

Por el momento, los estudios iniciales 'in vivo' se han llevado a cabo para controlar niveles de glucosa en ratas diabéticas, con excelentes resultados. Se les han regulado los niveles de glucosa en sangre irradiando con láser el depósito que contenía un análogo de la insulina. Además, pueden liberarse hormonas, anestéticos, antibióticos u otros tratamientos.

Respecto al láser utilizado, puede ser continuo de baja intensidad, "un dispositivo barato y compacto, poco mayor que un puntero láser". Asimismo, no se requiere una fuente energética interna ya que la única energía que se precisa es la suministrada por el láser.

Los investigadores participantes por parte de la Universidad de Zaragoza han sido Leyre Gómez, Manuel Arruebo y Jesús Santamaría, del Instituto de Nanociencia de Aragón de la Universidad de Zaragoza.