Pequeños amigos contra las grandes enfermedades
Los hidrogeles son polímeros reticulados. Estas estructuras reticulares se hinchan en líquido pero no se disuelven. Este tipo de polímeros son utilizados para la fabricación de músculos artificiales o para la extracción de metales pesados en el agua.
Issa A. El grupo de investigación liderado por el Dr. Katime es pionero en la investigación de hidrogeles y es el único libro publicado sobre este tema en castellano. En la actualidad se está investigando la utilización de hidrogeles para la liberación controlada de fármacos, como en los casos de cáncer. Por un lado, además de transportar y liberar el fármaco, se han diseñado hidrogeles capaces de detectar células cancerosas. Para detectar estas células, los hidrogeles desarrollados son capaces de detectar cambios de pH --la sangre tiene un pH de 7,4, pero en las células cancerosas desciende a 4,7-5,2. Para conseguir esta capacidad se han funcionalizado hidrogeles con ácido fólico. Este ácido es capaz de detectar cambios de pH y de engañar a las células cancerosas. Funciona como un caballo de Troya: cuando está dentro de la célula, por cambio de pH se hincha la hidrogel, liberando el fármaco.
Por otro lado, los hidrogeles convencionales presentaban un problema de uso en pacientes: el tamaño. La mejor forma de administrar los fármacos es hacerlo a través de la sangre --que llega a todas las localizaciones en muy corto tiempo-, pero no es posible inyectar moléculas muy grandes en el organismo, ya que pueden causar obstrucciones, como la angina o el portillo cardíaco. Para el uso humano de los hidrogeles es necesario crear partículas muy pequeñas, lo suficientemente pequeñas como para evitar la obstrucción y que los glóbulos blancos no detecten --si los detectaran, serían atacadas. Así, si estas partículas son lo suficientemente pequeñas como para atravesar la membrana del riñón, si no se encuentran células cancerosas, pueden ser eliminadas por la orina.
Problema de tamaño
El trabajo con nanopartículas utilizadas para este fin presenta dificultades como la reticulación controlada --para poder generar nanohidrogeles-, el hecho de que los huecos que se generan en la estructura de la red tengan el tamaño necesario para transportar el fármaco, y que todas las nanopartículas tengan un tamaño similar.
De hecho, el tamaño de las partículas resultantes de la síntesis de polímeros es muy diferente. Si se trata de inyectar en el cuerpo humano, el tamaño de las partículas no puede alejarse mucho de los 15-30 nanómetros, por lo que han desarrollado una técnica para obtener nanopartículas del mismo tamaño.
El diseño de las nanopartículas ha finalizado con éxito. Para la realización de las pruebas in vivo colaboran con un equipo dirigido por José María Teijo, de la Facultad de Medicina de la Universidad Complutense de Madrid, y un grupo dirigido por Antonio Quintana, de la Facultad de Medicina de la UPV.
Estos nanohidrogeles inteligentes son apropiados no sólo para casos de cáncer. Ahora se está investigando la posibilidad de utilizar fármacos antituberculosos con nanohidrogeles. De hecho, en la actualidad, los fármacos más eficaces contra la tuberculosis se deben inyectar varias veces al día. Esto puede suponer un problema en zonas de difícil acceso a los centros sanitarios, como las zonas subdesarrolladas.
El equipo de investigación está desarrollando nanohidrogelas que liberan la mezcla antituberculosa de fármacos de forma controlada y constante durante mucho tiempo. En este caso, el nanohidrogel transporta más de una sustancia por lo que es difícil controlar la frecuencia y la concentración de liberación de los fármacos. Esto obligará a los investigadores a adaptar la estructura del hidrogel a las necesidades de cada caso.
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