Nanomateriales para el tratamiento de enfermedades óseas

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Investigadores del grupo Nanofot del INIFTA (CONICET - UNLP) han desarrollado nanopartículas de hidroxiapatita que podrían ser implementadas como sustitutos óseos y como vehículos para la administración regulada de medicamentos.

La liberación controlada de fármacos en un sitio específico del cuerpo humano para aumentar la eficacia de los tratamientos terapéuticos es uno de los objetivos comunes a la mayoría de los grupos de investigación que desarrollan líneas de trabajo en el ámbito de la nanomedicina. Indudablemente, esta no es una tarea sencilla porque para lograrlo es necesario superar una serie de obstáculos propios de la estructura y la dinámica del organismo en cuestión. 

En esa misma dirección viene trabajando el Grupo de Fotoquímica y Nanomateriales Biocompatibles para el Ambiente y la Biología (Nanofot) del Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA - CONICET  UNLP), el cual recientemente obtuvo muy buenos resultados en estudios de prueba para el tratamiento localizado de distintas enfermedades en los huesos. 

En base a su experiencia en la síntesis y caracterización fisicoquímica de nanomateriales, el grupo se dedicó a la producción de nanopartículas de hidroxiapatita - mineral que es el principal componente inorgánico de los huesos -   que pueden ser empleadas en la regeneración de tejido óseo o en la liberación controlada de fármacos, según con qué materiales sean combinadas. 

En el caso de ser utilizadas para la reparación de huesos, el grupo viene estudiando la síntesis de hidroxiapatita complementada con trazas de partículas metálicas como magnesio, hierro y zinc para recubrir “andamios” de vidrio bioactivo, un material cerámico empleado como estructura de soporte para tratar fracturas y otras lesiones óseas, debido a su capacidad para inducir la mineralización de los tejidos. En los ensayos in vitro realizados, se pudo observar cómo una vez sembradas las células, estas se adherían a la superficie del andamio y empezaban a reproducirse, planteando la posibilidad de regenerar hueso. 

Por otro lado, en la línea que tiene como finalidad administrar medicamentos de forma controlada, se han utilizado liposomas recubiertos con fosfato de calcio amorfo (FCA) - misma composición pero con distinta forma a la hidroxiapatita - para encapsular principios activos como el alendronato sódico - el más conocido contra la enfermedad de la osteoporosis - y poder transportarlos por el organismo para su posterior liberación.

Los resultados obtenidos en los experimentos realizados han demostrado que estos nanocompuestos tienen afinidad con las superficies que disponen de calcio -elemento presente en los huesos -, lo cual favorece su llegada al tejido óseo. También se ha podido comprobar que una vez llegado al sitio específico, se produce la ruptura de estos nanovehículos, liberando su contenido y propiciando su accionar.

Una de las grandes ventajas de estos nanovehículos es que pueden ser rastreados por técnicas de fotoluminiscencia, a partir de la incorporación en su superficie de marcadores fluorescentes con colorantes, los cuales permiten monitorear su recorrido al identificar las reacciones que se producen en interacción con la luz.

Si bien los resultados son prometedores y han demostrado ser, hasta el momento, tratamientos más eficaces y seguros que los administrados por vía oral, es necesario superar dos importantes retos: la pérdida de efectividad de la droga al ser entregada y la posible aparición de efectos adversos. Para ello, el grupo se ha propuesto concluir los ensayos in vitro y avanzar con las pruebas in vivo que le permitan confirmar la eficiencia en el reparto, descartar sus efectos tóxicos y evaluar las condiciones óptimas de su implementación.

Fuente: CONICET

 


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