Nanosistemas autoensamblados para aplicaciones fototeranósticas

El cáncer y las infecciones microbianas son dos afecciones que comparten la proliferación celular incontrolada y no deseada: el cáncer es un crecimiento anormal de “células propias” que puede extenderse a otros órganos y normalmente acaba en colapso de los mismos. Por otro lado, los microorganismos patógenos parasitan su huésped creciendo y viviendo de un organismo hasta que desaparece por fallo de órganos o por choque séptico.

Las terapias antibióticas y las quimioterapias son los tratamientos más comunes utilizados para combatir las infecciones y las infecciones cancerosas respectivamente. No obstante, padecen dos grandes problemas: la alta toxicidad y la aparición de resistencias. Por tanto, hacen falta enfoques alternativos que sean efectivos y no ocasionen resistencia por sí mismos.

La terapia fotodinámica (TFD) es una forma no invasiva de fototerapia que utiliza luz, inocua por sí misma, para activar agentes farmacológicos fotosensibles denominados fotosensibilizadores (FS), generando especies citotóxicas para la erradicación de los tumores e infecciones. Debido a su modo de acción, no provoca la aparición de resistencia y, en cambio, activa el sistema inmunitario, hecho que hace que la TFD sea un excelente co-ayudante en tratamientos combinados.

En este contexto, el grupo de investigación AppLightChem de IQS School of Engineering – URL, referente en TFD con el Dr. Santi Nonell como coordinador, y el equipo de la Dra. Gema de la Torre de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), experta en química orgánica, llevan a cabo el proyecto PhotoSMS, un proyecto original y ambicioso que tiene como objetivo general el desarrollo de nuevos agentes fotodinámicos capaces de auto-organizarse, formando objetos nanoestructurados con actividad fotobiológica y fototerapeútica. De este modo, se obvia el uso de vehículos para su transporte y se consigue una doble acción fototerapéutica y fotodinámica, a la vez que se minimizan los daños al tejido que rodea la lesión.

La consecución de este objetivo requiere la colaboración multidisciplinar de ambos equipos, con una sólida experiencia en los campos de la fotoquímica y la fotobiología, por un lado, y de la síntesis orgánica y del ensamblaje supramolecular, por otro.

Dos subproyectos coordinados en uno

Bajo el título general “Nanosistemas multifuncionales autoensamblados para aplicaciones fototeranósticas. Síntesis y caracterización supramolecular”, PhotoSMS se ha articulado en forma de dos ‘subproyectos’.

El primero, que llevaran a cabo los investigadores de la UAM, se dedicará a la síntesis de componentes anfifílicos individuales y al estudio de sus capacidades de autoensamblaje, para crear nanoestructuras estables en medios acuosos con capacidades multifuncionales (aplicaciones fototeranósticas, terapias multimodales).

El segundo ‘subproyecto’, que se llevará a cabo en IQS-URL, se encargará de estudiar la actividad fotoquímica, antimicrobiana y antitumoral de los agentes fotodinámicos nanoestructurados, mediante estudios mecanísticos y ensayos in vitro e in vivo. Con este objetivo, el equipo multidisciplinar de IQS-URL está integrado por los investigadores Santi Nonell, Montserrat Agut, María Auset, Óscar Gulías, Roger Bresolí y Mireia Jordà. También cuenta con la incorporación de los doctores Joan Francesc Julián, Lidia Blay y Anna Piqueras del Hospital Universitari Germans Trias i Pujol.

Este proyecto está financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, dentro del plan Estatal Retos – Reto 1: Salud, cambio demográfico y bienestar, más concretamente en la línea estratégica “Nuevas técnicas diagnósticas y terapéuticas”.