Investigadores de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas de la Universidad de Chile y del Centro Avanzado de Enfermedades Crónicas (ACCDiS), junto a científicos del Instituto de Bioingeniería de Cataluña, en Barcelona, crearon un dispositivo que simula la barrera hematoencefálica del cerebro.
El sistema, desarrollado en base a una tecnología de nanopartículas de oro formulada en la U. de Chile, permitirá probar y estudiar la efectividad y seguridad de fármacos contra enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer.
La titulada de la carrera de Química y Farmacia de la Universidad de Chile, Sujey Palma, que realizó su tesis en nanopartículas de oro encapsuladas en exosomas como agentes de “drug delivery”, fue a especializarse a España, donde se unió a un proyecto colaborativo entre el profesor Marcelo Kogan, de la Universidad de Chile, y el profesor Josep Samitier, de la Universidad de Barcelona.
La profesional comenzó a colaborar en el equipo de nano-bioingeniería, dirigido por las doctoras Mónica Mir y Anna Lagunas y con ellas, detalla, “comenzamos a trabajar en un dispositivo para simular la barrera motoencefálica, el cual consiste en un microchip con una plataforma 3D compuesta por un hidrogel, tanto con astrocitos y pericitos humanos, que son células propias que se pueden encontrar en el cerebro, como también con células endoteliales, que serían las que forman el vaso sanguíneo en el cerebro y las que son responsables del paso de fármacos desde el torrente sanguíneo al cerebro”.
“Continuamos el proyecto anterior poniendo a prueba las nanopartículas de oro que se desarrollan en el laboratorio del profesor Marcelo Kogan, que consiste en un nanosistema de nanopartículas de oro recubiertos por dos péptidos, uno que estaría ayudando al paso de fármacos a través de la barrera hematoencefálica, el cual es el gran obstáculo que enfrentan las terapias actuales para enfermedades neurodegenerativas, y otro péptido que estaría ayudando a evitar la agregación de beta mieloide, el cual es uno de los hotmarts que hay en enfermedad de Alzheimer”, afirma.
Sujey Palma añade que, como parte del doctorado que ahora realiza en la Universidad de Barcelona, en el programa de Biomedicina, “inyectamos estas nanopartículas de oro y evaluamos su permeabilidad a través del dispositivo para ver si efectivamente las estrategias que se están usando para aumentar la llegada al cerebro son efectivas, como también poder evaluar, gracias a algunos sensores que hemos desarrollado en el grupo, ver si estos nano sistemas podrían estar también generando algún efecto positivo o negativo sobre la barrera hematoencefálica”.
Detección y tratamiento de la enfermedad de Alzheimer
El profesor del Departamento de Química Farmacológica y Toxicológica de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas de la Universidad de Chile, Marcelo Kogan, explica que su trabajo es parte de un proyecto Fondecyt con el que buscan desarrollar un sistema que permita la detección y el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer. El especialista explica que “este sistema está basado en el uso de nanopartículas de oro que nos permiten, de alguna manera, detectar la presencia de agregados amiloides que se forman en etapas tempranas de la enfermedad y también deshacer estos agregados”.
“Es muy importante, cuando uno desarrolla estos sistemas, poder probar previamente a hacer estudios en animales y estudios en pacientes, evaluar si estos sistemas pueden ingresar al sistema nervioso, al cerebro, donde se produce la agregación de los amiloides. Entonces, para eso nos asociamos a un grupo del Instituto de Bioingeniería de Cataluña, con el profesor Samitier y con las investigadoras Mónica Mir y Anna Lagunas, en un proyecto que tiene que ver con el desarrollo de un dispositivo que permite simular lo que es la barrera hematoencefálica”, la principal muralla protectora que tiene el cerebro.
Kogan destaca, además, la participación de Sujey Palma en esta colaboración, que “viajó a Barcelona a hacer su magíster y producto de su magíster surge esta publicación en la que un dispositivo se utilizó para probar si nuestro sistema puede atravesar la barrera hematoencefálica”. Por lo mismo, enfatiza que “esto es muy importante porque nos permite evaluar distintos sistemas antes de pasar a los estudios preclínicos y clínicos”.
Este nuevo avance se suma a los hallazgos encabezados por el equipo de la Universidad de Chile, a cargo del profesor Kogan, que el año 2021 dio a conocer, en la revista Biomaterials Science, esta fórmula basada en nanopartículas de oro para la detección y tratamiento del Alzheimer. La tecnología busca generar en un sistema de diagnóstico y tratamiento de esta enfermedad y contrarrestar el desarrollo de las placas amiloides, proteínas secretadas por el cerebro que se asocian al surgimiento del alzhéimer y otras enfermedades neurodegenerativas.
