La nanomedicina crea y manipula vehículos farmacéuticos nanométricos con el objetivo de diseñar productos con mejoradas propiedades fisicoquímicas. Esta rama de la (Bio)Tecnología se vislumbra como la puerta de entrada a una serie de estrategias de diagnóstico, monitoreo y tratamiento que superan muchos de los obstáculos que enfrentan hoy las terapias convencionales. En esta nota se describen los últimos avances de productos nanobiotecnológicos aplicados al tratamiento oncológico tanto en instancia clínica como comercial, y el desarrollo farmacotécnico existente en cada uno de estos productos aplicados a la nanomedicina. 

El cáncer involucra una serie de cambios bioquímicos que dificultan su detección, diagnóstico y tratamiento, siendo la quimioterapia el actual enfoque terapéutico. Este procedimiento interfiere con los procesos de proliferación de células cancerosas, pero también con los de las células sanas traduciéndose así en severos efectos adversos sobre el organismo del paciente. Alternativamente, las nuevas estrategias de tratamiento oncológico se basan en formas farmacéuticas mejoradas que buscan reducir los efectos secundarios.

El trabajo final integrador de la especialista en Biotecnología bioquímico farmacéutica Nadia Talín Mirakian, trató el “estado de arte” de este nuevo mundo de la (Bio)Tecnología farmacéutica; en el que el vehículo más complejo es la Plataforma multifuncional de liberación de (bio)fármacos. Este sistema de liberación de (bio)fármacos multifunción tiene la capacidad de diagnosticar e identificar el estado de una determinada patología. Adicionalmente, contiene uno o más ingredientes terapéuticos, los cuales pueden ser tanto moléculas pequeñas (quimioterápicos, inmunomoduladores) como biofármacos (péptidos, proteínas, oligonucleótidos, plásmidos, etc.). El trabajo fue dirigido por la doctora Adriana Carlucci, con la colaboración de la doctora Lucrecia Curto.

Sin duda alguna, las nanomedicinas superan muchos de los obstáculos que enfrentan las terapias convencionales. Debido a su estructura y tamaño inferior a los 100 nm, pueden contener gran cantidad de fármacos, y mejorar significativamente su biodisponibilidad, lo cual redunda en la disminución del número de dosis en un tratamiento. Además, al poder vehiculizar diferentes compuestos activos, da lugar a las terapias combinadas. Otro rasgo destacable es la selectividad, la cual se logra al incorporar moléculas (péptidos, proteínas, anticuerpos) que reconocen selectivamente las células cancerígenas. Finalmente, la incorporación de ciertos polímeros permite optimizar su farmacocinética. Esta gran versatilidad transforma a las Nanomedicinas en una estrategia de relevante potencial para superar o evitar la resistencia a los fármacos que transportan. Tras esta breve explicación, resulta más fácil de entender cómo estas “Plataformas multifuncionales de liberación de (bio)fármacos” de escala nanotecnológica, permiten diagnosticar y tratar un proceso tumoral simultáneamente.

La nanomedicina se basa en el uso de nanopartículas (NPs) como sistemas de liberación de biofármacos. Estas NPs están formadas por una formulación (o vehículo) farmacéutica nanométrica, que puede: (i) estar modificada con algún grupo químico, físico o biológico y/o (ii) cargar varios ingredientes farmacéuticos activos. Las nanomedicinas que están actualmente en desarrollo son diversas e incluyen liposomas, polímeros, micelas poliméricas, NPs metálicas, lípidos sólidos, nanotubos de carbón, niosomas y dendrímeros. En el trabajo final integrador, que reseñamos aquí, se profundizó sobre los primeros cinco, dada su especial importancia en el ámbito de la biotecnología.

Gracias a la inclusión de componentes que reaccionan a condiciones anómalas de pH, temperatura y redox, las NPs pueden responder a los estímulos característicos del sitio patológico. Otras estrategias de diseño les permiten responder a estímulos externos tales como campos magnéticos o de ultrasonidos. Mediante la combinación de ambas, se puede monitorear su biodistribución, sumar objetivos (“dirigirlas” a varios sitios blanco), mejorando significativamente la eficacia de la terapia.

Las dos primeras NPs terapéuticas aprobadas en Estados Unidos fueron el paclitaxel unido a albúmina (Abraxane®) en 2005, y la doxorrubicina liposomal (Doxil®) en 2013. Estas son ejemplos de NPs con mejorada permeabilidad y retención para la quimioterapia contra el cáncer de ovario y de mama.

Desde la década de 1980 ha habido un aumento notable de publicaciones que reportan productos farmacéuticos basados en la nanotecnología. Sin embargo, antes de poder ser comercializadas, el desarrollo de estos tiene que afrontar una serie de obstáculos que incluyen cuestiones de biodistribución tisular, de transferencia tecnológica, así como éticas y de rentabilidad comercial. De esta manera, solo diez nanomedicinas han obtenido la aprobación para ser comercializadas a la fecha, entre las cuales se encuentran las NPs basadas en liposomas, proteínas y complejo droga-anticuerpo. Sin embargo, es de destacar que en los últimos años las NPs ofrecieron mejoras diagnósticas y terapéuticas para diferentes patologías que aprovecharon esta evolución de la Tecnología farmacéutica de lo micro a lo nano. Esto sin dejar de comentar el trascendental aporte que ofrecieron a la vacunología durante 2020, en el que demostraron ser eficientes sistemas de liberación nanométricos también para antígenos.

Nadia T. Mirakian, Lucrecia M. Curto y Adriana M. Carlucci

Mirakian es farmacéutica, ex residente de ANMAT y especialista en Biotecnología Bioquímica-Farmacéutica. Actualmente es responsable del Sector de Aseguramiento de Calidad de la Dirección de Criminalística y Estudios Forenses de Gendarmería Nacional Argentina.

Curto es bioquímica y doctora por la UBA; jefa de trabajos prácticos del Departamento de Química Biológica, FFYB, UBA; docente a cargo de Atributos de Calidad de Productos Biofarmacéuticos y Vinculación Tecnológica y Desarrollo de Negocios, de la Carrera de Especialización en Biotecnología, área Bioquímico Farmaceútica.

Carlucci es farmaceútica y doctora por la UBA; profesora asociada del Departamento de Tecnología Farmacéutica, FFYB, UBA y del Instituto Universitario del Hospital Italiano; directora de la Carrera de Especialización en Biotecnología, área Bioquímico Farmaceútica y docente a cargo de Formulación de Productos Biofarmacéuticos, de esa carrera.
 

Referencia

Mirakian, Nadia T. Diseño de plataformas multifuncionales para liberación de (bio)fármacos y bioterapias usados en oncología. Carrera de Especialización Bioquímica Farmacéutica, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires, 2020.