Investigadores de la UBA desarrollaron nanopartículas altamente eficaces
Por Marta Susana Altemir
Colaboradora del Centro de Divulgación Científica
Facultad de Farmacia y Bioquímica
Universidad de Buenos Aires

Expertos de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires (UBA) desarrollaron nanopartículas que podrían mejorar la penetración de la droga quimioterapéutica  que se utiliza para tratar tumores en el cáncer de mama. Además, aumentarían el tiempo de acción del fármaco. Constituye una significativa mejora respecto de las estrategias de  quimioterapia disponibles en la actualidad. La nueva formulación ya ha sido ensayada con éxito in vitro en líneas celulares de cáncer de mama. También en estudios con animales de experimentación, los expertos de las cátedras de Farmacotecnia I, Química Biológica y  Farmacología compararon el efecto de las nanopartículas como vehículos de la droga, con otras formulaciones en uso para tratar los tumores. Las nanopartículas ensayadas exhiben mayor  eficacia, estabilidad y duración del fármaco en circulación, hecho que las convierte en un  desarrollo promisorio.

Según el informe 2013 de la Organización Mundial de la Salud (OMS), el  cáncer es la principal causa de muerte en el mundo. A su vez, el cáncer de mama es el tipo más  frecuente en mujeres, en países con índices medios y bajos de desarrollo. Por ejemplo, en la Argentina, es la primera causa de muerte por tumores malignos en mujeres, con unos 5.400 casos anuales. Y se estima que cada año se registrarán unos 18.000 nuevos casos.

El informe de la OMS también advierte que en los países menos desarrollados, con mucha  frecuencia, el cáncer de mama es diagnosticado tardíamente. En la actualidad, el tratamiento  consiste en cirugía, seguida de radioterapia y quimioterapia. Y, a pesar de los avances registrados en el tratamiento, al menos una de cada tres mujeres desarrollan tumores metastásicos, cuadro  que obviamente tiene mal pronóstico.

“El uso de quimioterapia coadyuvante es crucial en el tratamiento, tanto para luchar contra los  tumores primarios, como para prevenir las metástasis. Sin embargo, debemos preocuparnos por mejorar las formulaciones farmacéuticas para que incrementen la distribución de la droga en los  tejidos enfermos y que aumenten la eficacia terapéutica”, sostiene el doctor Diego Chiappetta,  profesor adjunto de la cátedra de Farmacotecnia I de la Facultad de Farmacia y Bioquímica (FFyB)  de la Universidad de Buenos Aires. 

En particular –explica Chiappetta— nos abocamos al mejoramiento de la formulación  quimioterapéutica utilizada actualmente mediante el uso de nanopartículas. Chiappetta es,  además, investigador adjunto de Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de la  República Argentina (CONICET). Las nanopartículas son partículas muy pequeñas, de menos de  300 nanómetros (el equivalente a una millonésima parte de un milímetro). Es decir, notablemente lás pequeñas que un virus. Pueden ser de diferentes tamaños y formas, y de muy diversos  materiales. Constituyen hoy la avanzada en diversos campos, desde la salud, por ejemplo como vehículos de drogas y otros principios activos, hasta en la cosmética.

“Nuestro objetivo fue diseñar nanopartículas de un derivado de la vitamina E, que presenta una serie grande de ventajas. Las usamos como “delivery” de la droga”, grafica el experto de la FFyB.

La droga en uso desde hace una década es el paclitaxel (PTX), uno de los más efectivos  antineoplásicos para el tratamiento de cáncer de mama y de ovario. Pero, esta droga presenta el inconveniente de ser hidrofóbica, con baja solubilidad en agua, lo que dificulta en demasía que cumpla su función, es decir distribuirse fácil y rápidamente por el organismo y llegar con  eficiencia a los tejidos tumorales.

“Para lograrlo, hay que mezclar la droga con solventes. La formulación quimoterápica tradicional  –cuyo nombre es taxol– debía ser mezclada con dos solventes: etanol y cremophor EL. Pero, el cremophor genera una serie amplia de reacciones adversas, algunas de gravedad, por ejemplo  nefrotoxicidad, neurotoxicidad y una relevante hipersensibilidad”, apunta Chiappetta. Por tal  razón, las pacientes deben ser medicadas antes de recibir la quimioterapia, en especial para contrarrestar las fuertes reacciones alérgicas, que hasta podían ser mortales.

Otra desventaja de esta formulación es que administrarla demanda –depende de cada caso–  entre 3 y 24 horas; entonces, las pacientes deben ser internadas. Puede imaginarse, primero las  consecuencias anímicas devastadoras, sin contar con el sometimiento a una polifarmacia. Y para  completar, los elevados costos que insume.

Estas reacciones adversas hicieron que se creara otra especialidad medicinal con la misma droga, pero con la particularidad de utilizar otro vehículo, que no requiera que el PTX deba ser mezclado  con cremophor. Así apareció recientemente en el mercado una suspensión inyectable, consistente en una nanopartícula de albúmina humana más el paclitaxel, que fue aprobado por la Administración de Drogas y Alimentos de los EE.UU. (FDA) hace unos pocos años.

“Si bien esta nueva formulación conserva los beneficios farmacológicos del paclitaxel, elimina las consecuencias adversas del cremophor y puede ser administrada en mucho menor tiempo, unos  30 minutos; presenta, no obstante, desventajas”, dice Chiappetta. Y agrega: “Por un lado, se  produce una rápida eliminación de la droga, sin mejorar el perfil farmacocinética del taxol”. Y, por otro, tiene un costo excesivo, que la vuelve de difícil acceso para las pacientes de países de  medio y, mucho más, de bajo desarrollo.

Los investigadores de la Facultad de Farmacia y Bioquímica decidieron, entonces, diseñar una nueva formulación que mejorara estas condiciones desfavorables. Es decir, que tuviera mayor tiempo de acción, lo que implica aumentar la vida media del fármaco en el plasma; que su eliminación fuera lenta; y que tuviera mayor penetración en los tejidos enfermos. Los desarrollos farmacotécnicos constituyen parte de la tesis doctoral del farmacéutico Ezequiel Bernabeu, quien trabaja bajo la dirección de Chiappetta.

“Para enlentecer el proceso de  secuestro del PTX, hay que lograr nanopartículas hidrofílicas. Una de las sustancias que hidrofilizan es el polietilenglicol. Entonces utilizamos succinato de tocoferilpolietilenglicol 1.000, que es un derivado de la vitamina E”, explica Bernabeu.

Las partículas son más hidrofílicas por lo que el tiempo de acción en el organismo aumenta. Pero,  más importante aún, es que de por sí, estas partículas tienen efecto citotóxico en las células  tumorales, a esto se denomina efecto apoptótico, que conduce a la destrucción de células  anómalas. En conclusión, aportan un valor agregado al producir un efecto sinérgico, potenciando la acción del fármaco.

“A su vez –relata Bernabeu– en los tumores sólidos, que se hallan muy  irrigados, el fármaco vehiculizado con estas nanopartículas, debido a su tamaño, tendría mayor probabilidad de penetración, por lo que aumentaría la permeabilidad y la retención en el tejido  enfermo”.

Ensayos que han mostrado la viabilidad de la formulación

El equipo de investigación ha ensayado con éxito la formulación en dos líneas celulares humanas  de cáncer de mama, MCF7 y MDA-MB231, esta última presenta multirresistencia a las drogas  usadas en los tratamientos. En esta etapa contaron con la colaboración de la doctora Lorena  González, de la cátedra de Química Biológica de la FFyB. Los resultados saldrán publicados en el  primer número de 2014 de la revista científica internacional Colloids and Surfaces B:  Biointerfaces, actualmente en prensa.

“En ambas líneas celulares observamos que las nanopartículas que desarrollamos presentan  menor toxicidad si se las compara con el taxol y con la formulación actualmente en uso”, destacó  Chiappetta.

También en estudios in vivo, con animales de experimentación, las nanopartículas  mostraron que lograban mantener el fármaco en el organismo por más tiempo. Asimismo, la eliminación, es decir la pérdida de la droga, es mucho más lenta.

“Si se tienen en cuenta los  resultados –concluye Chiappetta— estas nanopartículas pueden ser una interesante alternativa como sistema de liberación de paclitaxel en los tratamientos quimioterápicos del cáncer de mama”. Sobre el autor Marta Susana Altemir es médica especializada en Clínica Médica y en Medicina Crítica. Además es médica legista. Se formó en divulgación de temas médicos en el Curso de Periodismo Médico de la Sociedad Argentina de Periodismo Médico, de la Asociación  Médica Argentina.

Para esta producción colaboró con el Centro de Divulgación Científica de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires (CDCFFyB-UBA). Edición textual: Amalia Beatriz  Dellamea (CDC-FFyB-UBA)

Ficha Técnica

Diego A. Chiappetta, profesor adjunto de Famacotecnia I e investigador adjunto del CONICET.

Gustavo Helguera, investigador adjunto del CONICET.

Ezequiel Bernabeu, doctorando, con beca ANCYT.

Maria J. Legaspi, farmacéutica de la Cátedra de Tecnología Farmacéutica I..

Lorena González, docente de Química Biológica e investigadora adjunta del CONICET.

Christian Hocht, profesor adjunto de Farmacología.

Carlos Taira, profesor asociado de Farmacología e investigador independiente del CONICET.