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El CIQA en la elaboración de partículas nanométricas cargadas con fármacos

Ibuprofeno Un nanómetro es mil veces más pequeño que una micra que es mil veces más pequeña que un milímetro

Por Dr. Raúl G. López *

Con base en nuestra experiencia en la preparación de nanopartículas poliméricas dispersas en medio acuoso, a principios de 2012 iniciamos en CIQA una investigación encaminada al desarrollo de métodos para preparar nanopartículas poliméricas cargadas con fármacos. Como modelo para la investigación se seleccionó el polímero poli(metacrilato de metilo) y como fármaco, el ibuprofeno, uno de los antiinflamatorios no esteroideos de mayor consumo en el mundo. La investigación efectuada permitió desarrollar dos métodos con los cuales se han obtenido nanopartículas poliméricas de entre 15 y 20 nanómetros de diámetro cargadas con entre 20 y 25% de ibuprofeno. Hasta donde sabemos, no hay precedentes en la literatura especializada sobre la preparación de nanopartículas polímero-fármaco tan pequeñas como éstas. Para proteger este desarrollo, ya han sido solicitadas dos patentes en USA y está por aparecer en la prestigiada revista Drug Delivery Letters el primero de dos artículos científicos que dan cuenta de este desarrollo. Es de destacar que el tamaño de las nanopartículas obtenidas por estos métodos roza el límite práctico inferior para nanosistemas portadores de fármacos circulando en el torrente sanguíneo. Este límite es de aproximadamente 10 nanómetros, ya que nanopartículas más pequeñas serían tomadas por los riñones y eliminadas del cuerpo a través de la orina.

La administración de fármacos mediante su introducción al cuerpo a través de un sistema en escala micro o nano es una opción que llama poderosamente la atención a diversos grupos de investigación alrededor del mundo. Este atractivo se deriva de la posibilidad que brindan estos sistemas, principalmente aquellos en escala nano, de maximizar la eficacia de los fármacos y de minimizar sus efectos laterales adversos en el tratamiento de cáncer, diabetes, infecciones bacterianas, fúngicas y virales, terapia génica, etc. A pesar de que los primeros intentos de preparación de sistemas en escala micro como portadores de fármacos datan desde hace varias décadas, a la fecha, debido a la complejidad de su desarrollo, son escasos los productos comerciales basados en esta forma de administración de medicamentos.

Existe una gran variedad de nanosistemas portadores de fármacos, tales como liposomas, fulerenos, nanotubos, puntos cuánticos, micelas, nanopartículas magnéticas, dendrímeros, nanopartículas poliméricas, etc. Aunque cada uno de estos nanosistemas posee ventajas y desventajas, las nanopartículas poliméricas son una de las opciones más prometedoras para el desarrollo de nanosistemas portadores de fármacos. Entre sus ventajas se pueden mencionar una mayor estabilidad al contacto con fluidos biológicos, mayor capacidad de carga de fármacos, protección del fármaco ante la degradación al estar protegido por una matriz sólida, factibilidad de modificación química de su superficie para poder dirigirlas a los sitios o células que se desea, y mejor control de la tasa de liberación del fármaco.

A lo largo de los años, son varios métodos los que se han usado de manera sistemática para la preparación de nanopartículas poliméricas cargadas con una amplia variedad de fármacos con diámetros promedio normalmente mayores que 100 nanómetros. Es muy difícil obtener partículas más pequeñas mediante estos métodos. De hecho, no se conocen reportes en la literatura especializada donde se muestre la preparación de este tipo de nanosistemas con diámetros promedio menores que 50 nanómetros. Esto es muy importante, si se considera que las ya mencionadas ventajas de las nanopartículas poliméricas cargadas con fármacos se potencian a medida que su tamaño es menor. Se sabe que las nanopartículas con diámetros menores que 50 nanómetros, introducidas al cuerpo vía intravenosa, tienen mayores probabilidades de escapar a la acción del sistema inmunológico y continuar así su trayectoria hacia los sitios deseados. Este tamaño también facilita su difusión desde el sistema capilar hasta el espacio intercelular y de ahí, a las células dañadas. Asimismo, cuando las nanopartículas son introducidas al cuerpo vía oral, la probabilidad de que atraviesen las paredes intestinales y lleguen al sistema circulatorio aumenta al disminuir el tamaño, ya que el recubrimiento de dichas paredes permite el paso de nanopartículas de hasta 50 nanómetros de diámetro.

Los métodos desarrollados por nuestro grupo para preparar nanopartículas poliméricas cargadas con fármacos, constituyen apenas el inicio de un largo camino por recorrer antes de que puedan ser empleados para elaborar nanosistemas portadores de fármacos de uso masivo en el tratamiento de enfermedades crónicas e infecciosas. En el corto y mediano plazo hay una gran labor de investigación y desarrollo por llevar a cabo en temas tales como el mejoramiento de la biocompatibilidad y el control sobre la biodegradabilidad de los polímeros usados en los nanosistemas; la maximización de la proporción de fármacos en las nanopartículas; el control de la tasa de liberación y el direccionamiento hacia las células dañadas o hacia los microorganismos causantes de infecciones; la optimización de los costos de fabricación de los nanosistemas y, por supuesto, las correspondientes pruebas pre-clínicas y clínicas. En nuestra Institución existe la voluntad para recorrer este camino, sin embargo además de sus propios recursos, será necesario el concurso de recursos adicionales de diversa índole provenientes de otras instituciones tanto de investigación como de aquellas dedicadas al soporte económico de este tipo de actividades.


*Investigador Titular del Departamento de Procesos de Polimerización del Centro del Investigación en Química Aplicada

Ibuprofeno-3Representación esquemática de las nanopartículas cargadas con fármacos
obtenidas por los métodos desarrollados en CIQA




                                                                           



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