Con el fin de mejorar tratamientos médicos y calidad de vida de los pacientes, investigadores del Instituto de Ciencias de la BUAP (ICUAP) desarrollan nanomateriales cuyo uso va desde la optimización de los fármacos contra el cáncer, hasta hidrogeles con actividad antimicrobiana.

Brenda Leonor Sánchez Gaytán y Enrique González Vergara, investigadores del Centro de Química del ICUAP, llevan a cabo este proyecto de investigación. La colaboración de la doctora Sánchez Gaytán se centra en el desarrollo de nanoplataformas para acarrear medicamentos; es decir, producir nanomedicinas incorporando metalofármacos sintetizados por el doctor González Vergara.

Los metalofármacos son moléculas constituidas por metales y componentes orgánicos (ligantes) capaces de enlazar a dichos metales, lo que genera compuestos con características particulares, como color (azul si contienen cobre, amarillo si contienen vanadio) o con geometrías moleculares deseables. Una vez sintetizados, expuso Sánchez Gaytán, son evaluados para conocer sus capacidades farmacológicas y posibles aplicaciones terapéuticas.

La idea de usar nanomateriales es potencializar las propiedades del metalofármaco, ya sea protegerlo contra su degradación, mejorar su solubilidad o bien  optimizar su deposición en sitios específicos en el organismo.

La doctora Brenda Sánchez explicó que existen diferentes nanoplataformas, la más utilizada es la liposoma, cuya estructura es una membrana lipídica. “Es una especie de mini célula de 100 nanómetros de tamaño, aproximadamente, hecha de una bicapa de fosfolípidos. En el interior de la liposoma se tiene un espacio con líquido donde es incorporado el medicamento. Una vez depositado e inoculado en el organismo, se espera que esta tecnología facilite su traslado y mejore el efecto de los metalofármacos”.

La doctora en Química, con especialidad en nanomateriales, por la Universidad de Pensilvania, Estados Unidos, refirió que esta investigación comenzó en la BUAP hace cinco años y la tecnología planteada es similar a la utilizada en la vacuna contra SARS-CoV-2 (Pfizer-BioNTech y Moderna), que también usa un nanomaterial basado en fosfolípidos para la incorporación del ARN.

“Queríamos darle más potencia a la generación de metalofármacos. La nanoplataforma le puede dar ventaja al metalofármaco, en algunos casos potenciar su efecto, mejorar su solubilidad o permitirle llegar a un sitio en específico”, reiteró la investigadora, quien trabajó en el área de nanomedicina en el Centro Médico Monte Sinaí, en Nueva York.

Por el momento, se efectúan experimentos para comprobar sus efectos en líneas celulares de cáncer. Aún falta analizar los datos correspondientes y, después, validar esta información en modelos animales.

Compuestos de polímeros y nanopartículas

Una investigación más es el desarrollo de hidrogeles. Junto con el doctor Jesús Guillermo Soriano Moro, académico del ICUAP, quien trabaja en la síntesis macromolecular con técnicas clásicas y controladas de polimerización por radicales libres,  Sánchez Gaytán desarrolla polímeros a los que incorpora nanopartículas de oro para generar compuestos con aplicaciones antimicrobianas.

La investigadora adscrita al Laboratorio de Bioinorgánica, del Centro de Química, nivel I del Sistema Nacional de Investigadores, señaló que estos hidrogeles son materiales novedosos y biocompatibles. “En la literatura científica se conoce que las nanopartículas de oro pueden tener un efecto antimicrobiano y cuando se integran con otros materiales son capaces de retener o incluso aumentar”.

Esta línea de investigación se inició hace cuatro años y surgió por el interés de la estudiante de doctorado Nery M. Aguilar, de aplicar sus conocimientos en polímeros para la generación de nuevos sistemas basados en nanomateriales y polímeros. Por el momento, los nuevos materiales se siguen evaluando y caracterizando, ya que además de sus propiedades químicas, al ser un nuevo material, es necesario valorar otras características, como elasticidad, durabilidad y capacidad de regeneración. “Los resultados preliminares apuntan a un nuevo material de fácil producción, económico y con potencial uso en diversas áreas”.

Al destacar el impacto de ambas investigaciones, la doctora Brenda Sánchez Gaytán sostuvo: “A pesar de que el uso de la nanotecnología es una carrera en todo el mundo hacia los mismos objetivos, colocamos nuestro grano de arena en la generación de conocimiento de ciencia básica. Enriquecemos este conocimiento y, a la vez, buscamos generar nuevas tecnologías y patentes hechas en México”.