Biotecnología Integrando Continentes

Público atento a una de las conferencias

Las nanopartículas revolucionan la forma de administrar fármacos

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La aplicación de la biotecnología a la mejora de la salud y de la alimentación han sido dos de los temas más destacados de la tercera jornada del Congreso Iberoamericano de Biotecnología ‘BIO.IBEROAMÉRICA 2016. Biotecnología Integrando Continentes’, que se celebra en Salamanca. En particular, las nuevas formas de administrar fármacos para que resulten más efectivos con menos efectos secundarios es uno de los puntos fuertes de este encuentro científico.

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JPA/DICYT  – Jesús Santamaría, investigador del Instituto de Nanociencia de Aragón, trabaja en sistemas de liberación de fármacos mediante nanopartículas, es decir, partículas microscópicas que se miden en nanómetros, una unidad de medida un millón de veces más pequeña que el milímetro. “El objetivo es que el fármaco vaya donde queremos y en el momento que queremos”, afirma, “y eso lo conseguimos mediante activación remota”.

Mediante nanopartículas, la precisión del tratamiento es mucho mayor que con los fármacos tradicionales

De esta manera, la precisión del tratamiento es mucho mayor que con los fármacos tradicionales. “Cuando te tomas una aspirina se reparte por todo el cuerpo y sólo una pequeña parte te cura el dolor de cabeza. Esto es absurdo por lo que implica de desperdicio de fármaco, pero además a veces hay efectos secundarios muy importantes, por ejemplo, en oncología”, apunta el experto. Mejorar la precisión mediante sistemas que permitan la liberación controlada de fármacos es el gran reto.

El sistema que ha desarrollado el Instituto de Nanociencia de Aragón es capaz de responder a una señal externa, un campo magnético o una radiación con láser de infrarrojo cercano que van a producir un aumento de temperatura en la nanopartícula. “Al calentarse, libera el fármaco consiguiendo un efecto terapéutico doble. Por una parte, el hecho de que se caliente ya es beneficioso para eliminar células malignas y, por otra, hace que podamos liberar el fármaco en el momento que queremos”, comenta Santamaría. Las nanopartículas con las que trabajan están hechas de materiales poliméricos biodegradables que llevan dentro el fármaco y un activador, que puede ser oro, material magnético o sulfuro de cobre.

Ya hay fármacos contra el cáncer que, al estar encapsulados en nanopartículas, eliminan dos tercios de sus efectos secundarios. Además, este tipo de nanoterapias ya no sólo están enfocadas a la oncología, sino que pueden emplearse para casi cualquier enfermedad. “En nuestro grupo realizamos experimentos in vivo con ratas diabéticas y hemos podido controlar el nivel de glucosa con nanopartículas”, pone como ejemplo. Otra posibilidad es tratar el dolor crónico e incluso esta vía abre la posibilidad de combatir el alzhéimer, ya que existen nanopartículas capaces de atraversar la barrera hematoencefálica que separa los vasos sanguíneos y el sistema nervioso central.

Ya hay fármacos contra el cáncer que, al estar encapsulados en nanopartículas, eliminan dos tercios de sus efectos secundarios

Jesús Santamaría está iniciando una colaboración con el equipo de Eva Martín del Valle, investigadora de la Universidad de Salamanca que tiene un proyecto de liberación de fármacos mediante nanopartículas destinado específicamente a combatir el cáncer de pulmón. “Está haciendo un trabajo muy interesante que ya está obteniendo resultados y ha conseguido una simbiosis muy positiva entre su grupo, que desarrolla materiales, y el Centro de Investigación del Cáncer, que piensa en las aplicaciones clínicas”, comenta el científico del Instituto de Nanociencia de Aragón.

Lucha contra las infecciones alimentarias

Además de intentar curar, la investigación en salud también se ocupa de evitar las enfermedades. El mexicano Carlos Regalado, de la Universidad Autónoma de Querétaro, trabaja en biotecnología de alimentos y en ‘BIO.IBEROAMÉRICA 2016’ ha presentado sus avances contra microorganismo Listeria monocytogenes, que “raramente causa enfermedad, pero cuando ocurre es letal”, con una mortalidad muy superior a la que causa la salmonella, sobre todo en el caso de embarazos, personas de edad avanzada, pacientes inmunodeprimidos.

Esta bacteria puede contaminar los alimentos por falta de higiene y es capaz de producir una biopelícula que la protege de tratamientos. Una vez en el organismo, penetra en las células y es capaz de llegar al cerebro. Habitualmente, se emplea hipoclorito de sodio para combatirla, pero “en presencia de materia orgánica esto produce compuestos cancerígenos”, así que algunos países se están planteando prohibir esta solución. “Nuestra alternativa es emplear agua electrolizada, que resulta de agregar una pequeña concentración de sal al agua y someterla a electrólisis. Así se forman compuestos activos de cloro que son más inocuos y más letales para el microorganismo que el hipoclorito de sodio”, señala el científico.

Los microorganismos ‘mineros’
Edgardo Donati, experto en extremófilos
Edgardo Donati, experto en extremófilos

Muy diferentes son los microorganismos que estudia Edgardo Donati, director de CINDEFI, un centro de biotecnología de la Universidad Nacional de la Plata y del CONICET, en Argentina. Su equipo se dedica a buscar extremófilos, es decir, microorganismos capaces de sobrevivir en ambientes extremos, por ejemplo, altas temperaturas o en presencia de contaminantes que destruyen otras formas de vida. El objetivo es utilizarlos para la limpieza de lugares afectados por la presencia de metales pesados y también en biominería.

“El concepto de biominería es muy reciente”, afirma el experto, “la idea es reemplazar las tecnologías clásicas de la minería, como la pirometalurgia, que implica trabajar a altas temperaturas y emitir gases nocivos, por una alternativa basada en microorganismos y supone trabajar a temperaturas más bajas con alta eficiencia, mucho menor impacto ambiental y de forma más económica”. Los microorganismos aceleran los mecanismos de disolución química hasta un millón de veces, de manera que facilitan la extracción de cobre y otros metales hasta tal punto de que sin ellos algunos procesos no serían rentables. En su búsqueda de extremófilos, los investigadores del CINDEFI han logrado aislar microorganismos que son especies nuevas, no conocidas hasta ahora.

En el programa de esta jornada también destacan las conferencias plenarias de Juan José Estruch, que dirige dos empresas dedicadas al diagnóstico y tratamiento de problemas veterinarios, y Martin Schurmann, especialista en biooxidaciones. ‘BIO.IBEROAMÉRICA 2016’, un congreso organizado por la Universidad de Salamanca, la Sociedad Española de Biotecnología (SEBiot) y la Sociedade Portuguesa de Biotecnologia (SPBT), finalizará mañana, 8 de junio, tras cuatro días de intercambios científicos con la participación de más de 600 investigadores procedentes de toda Iberoamérica.

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