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Mejora de la gestión del dolor con nanotecnología

Recientemente, investigadores del proyecto NANOHEDONISM han desarrollado unas nanopartículas inyectables capaces de liberar anestésicos justo en el lugar y el momento necesarios.

Salud

Para los millones de personas que sufren afecciones nerviosas, el dolor que les provocan puede resultar devastador. Desgraciadamente, las opciones para gestionar ese tipo de dolor tan solo ofrecen alivio a corto plazo. Aunque algunos de los tratamientos de liberación constante (tales como liposomas con carga de fármacos) disponibles en el mercado pueden aliviar el dolor hasta durante una semana, lo hacen mediante un perfil de liberación de anestésicos constante o en ráfaga que no se puede adaptar a los cambios en la actividad física del paciente ni a la intensidad cambiante del dolor. Según comenta Manuel Arruebo, investigador de la Universidad de Zaragoza: «Estos sistemas convencionales no pueden interrumpir la liberación hasta que se agota el fármaco. Sin embargo, muchas afecciones requieren la liberación adecuada de un determinado fármaco en un momento específico, como la diabetes, los trastornos hormonales y la ciática». Con el apoyo del proyecto NANOHEDONISM (A Photo-triggered On-demand Drug Delivery System for Chronic Pain), financiado con fondos europeos, Arruebo y su equipo están desarrollando sistemas reversibles que permiten la liberación del fármaco en el lugar y el momento necesarios.

Alivio del dolor bajo demanda

El objetivo del proyecto era desarrollar nanopartículas con carga de fármacos, inyectables y biodegradables, capaces de liberar el medicamento del modo necesario. Para lograrlo, los investigadores crearon sistemas de suministro de fármacos activados externamente mediante luz visible (VIS) e infrarrojos cercanos (IRC). Los sistemas se activan mediante una luz láser de infrarrojos aplicada externamente que permite la liberación del fármaco bajo demanda y del modo necesario. «Nuestra idea era desarrollar cápsulas que puedan liberar solo una pequeña cantidad de anestésico cuando resulta necesario y que se puedan activar o desactivar repetidamente sin necesidad de inyectar material adicional», explica Arruebo. Las nanopartículas inyectables empleadas en la solución de NANOHEDONISM están compuestas por materiales biocompatibles. Su síntesis se lleva a cabo mediante reactores microfluídicos. Todo el proceso está respaldado por dinámicas de fluidos computacionales, que permiten fabricar y controlar la cantidad de fármaco que contiene cada nanopartícula, producir las nanopartículas a gran escala y evitar variaciones que darían lugar a unos perfiles de liberación del fármaco irreproducibles. Arruebo añade: «En este proyecto, desarrollamos vehículos que transportan fármacos y liberan su carga localmente en el punto de inyección y durante el tiempo necesario para ajustar la dosis a las necesidades específicas. Esta tecnología podría permitir al paciente o al médico decidir cuándo administrar el fármaco de un modo mínimamente invasivo y aplicar dosis terapéuticas de analgésicos únicamente durante el tiempo necesario». La biocompatibilidad y la eficacia de las nanocápsulas desarrolladas por NANOHEDONISM, activadas por luz, han sido validadas tanto «in vitro» como «in vivo».

Resultados relevantes a escala mundial

Este proyecto y otra investigación biomédica llevada a cabo por el grupo dieron lugar a sesenta y siete documentos científicos extraordinarios, una patente y la consolidación de un equipo de expertos que sigue colaborando. «El proyecto NANOHEDONISM demostró claramente que se pueden sintetizar nanopartículas con carga de fármacos, inyectables y biodegradables, capaces de liberar anestésicos tras recibir luz láser de infrarrojos aplicada de forma externa y obtener así unos perfiles de liberación de fármacos pulsátiles, bajo demanda e “in vivo”», añade Arruebo. La investigación del grupo ha captado una gran atención a nivel mundial. Por ejemplo, en 2017, Arruebo fue uno de los 100 000 científicos más citados del mundo. En la actualidad, el equipo de investigación está negociando con una gran empresa del sector químico para llevar a cabo proyectos de investigación en común.

Palabras clave

NANOHEDONISM, gestión del dolor, nanotecnología, nanopartículas, anestésico, afecciones nerviosas

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