Nanosistemes autoassemblats per a aplicacions fototeranòstiques

El càncer i les infeccions microbianes són dues afeccions que comparteixen la proliferació cel·lular incontrolada i no desitjada: el càncer és un creixement anormal de “cèl·lules pròpies”, que pot estendre’s a altres òrgans i normalment acaba en col·lapse d’òrgans. D’altra banda, els microorganismes patògens parasiten el seu hoste creixent i vivint d’un organisme fins que desapareix per fallada d’òrgans o per xoc sèptic.

Les teràpies antibiòtiques i les quimioteràpies són els tractaments més comuns utilitzats per combatre les infeccions i les infeccions canceroses, respectivament. No obstant això, pateixen dos grans problemes: l’alta toxicitat i l’aparició de resistències. Per tant, calen enfocaments alternatius, que siguin efectius i no ocasionin resistència per si mateixos.

La teràpia fotodinàmica (TFD) és una forma no invasiva de fototeràpia que utilitza llum, innòcua per si mateixa, per activar agents farmacològics fotosensibles anomenats fotosensibilitzadors (FS), generant espècies citotòxiques per a l’eradicació dels tumors i infeccions. Degut al seu mode d’acció, no provoca l’aparició de resistència i, en canvi, activa el sistema immunitari, fet que fa que la TFD sigui un excel·lent coadjuvant en tractaments combinats.

En aquest context, el grup de recerca AppLightChem d’IQS School of Engineering – URL, referent en TFD i amb el Dr. Santi Nonell com a coordinador, i l’equip de la Dra. Gema de la Torre de la Universitat Autònoma de Madrid (UAM), experta en química orgànica, duen a terme el projecte PhotoSMS, un projecte original i ambiciós que té com a objectiu general el desenvolupament de nous agents fotodinàmics capaços d’autoorganitzar-se, formant objectes nanoestructurats amb activitat fotobiològica i fototerapèutica. D’aquesta forma, s’obvia l’ús de vehicles per al seu transport i s’aconsegueix una doble acció terapèutica de tipus fototèrmic i fotodinàmic, a la vegada que es minimitzen possibles danys al teixit sa que envolta la lesió.

La consecució d’aquest objectiu requereix la col·laboració multidisciplinària de tots dos equips, amb una sòlida experiència en els camps de la fotoquímica i la fotobiologia, d’una banda, i de la síntesi orgànica i de l’assemblatge supramolecular, per un altre.

Dos subprojectes coordinats en un

Sota el títol general “Nanosistemes multifuncionals autoassemblats per a aplicacions fototeranòstiques. Síntesi i caracterització supramolecular”,  PhotoSMS s’ha articulat en forma de dos ‘subprojectes’ coordinats.

El primer, que es durà a terme amb els investigadors de la UAM, es dedicarà a la síntesi de components amfifílics individuals i a l’estudi de les seves capacitats d’auto assemblatge per crear nanoestructures estables en medis aquosos amb capacitats multifuncionals (aplicacions fototeranòstiques, teràpies multimodals).

El segon ‘subprojecte’, que es durà a terme a IQS School of Engineering – URL s’encarregarà d’estudiar l’activitat fotoquímica, antimicrobiana i antitumoral dels agents fotodinàmics nanoestructurats, mitjançant estudis mecanístics i assaigs in vitro i in vivo. A aquest efecte IQS-URL ha bastit un equip multidisciplinari format pels investigadors Santi Nonell, Montserrat Agut, Maria Auset, Òscar Gulías, Roger Bresolí i Mireia Jordà. També compta amb la incorporació dels doctors Joan Francesc Julián, Lidia Blay i Anna Piqueras de l’Hospital Universitari Germans Trias i Pujol.

Aquest projecte és finançat pel Ministerio de Ciencia e Innovacion, dins del Pla Estatal ‘Retos’ –  Reto 1: Salud, cambio demográfico y bienestar,  i més concretament en la línia estratègica “Nuevas técnicas diagnósticas y terapéuticas”.