Nanotecnología para combatir el alzhéimer

Nanotecnología para combatir el alzhéimer

Por: David Mayorga Perdomo // Fotografía: iStock

En el Día Mundial del Alzheimer, Pesquisa Javeriana presenta el trabajo conjunto de investigadores javerianos con científicos internacionales que ha permitido, desde la nanotecnología, encontrar una primera propuesta para tratar esta forma de demencia, que afecta a más de 45 millones de personas a lo largo y ancho del planeta.

El mundo que nos rodea está formado por barreras. Suelen ser físicas, palpables, como los muros que rodean una propiedad o las vallas que, en un concierto, separan al público del grupo que idolatra; también las hay simbólicas, aquellas que no son palpables pero que no por ello son menos importantes: las fronteras que separan a los países, las ideologías de todo tipo, las clasificaciones que día a día se crean en una sociedad.

Y, por si fuera poco, también están las barreras invisibles.

De ellas puede dar fe Jesús Arnoldo Daza Figueredo, candidato a doctor en Ingeniería con énfasis en Bionanotecnología y profesor de tiempo completo de la Facultad de Ciencias de la Pontificia Universidad Javeriana, en la cual coordina la Unidad de Microscopía Electrónica. Desde 2012, su trabajo se ha concentrado en encontrar la forma de sobrepasar la barrera hematoencefálica (BHE), una de las más efectivas y compactas del cuerpo humano, generada por las células endoteliales del cerebro que protegen las neuronas. La labor de estas células es tan importante que cualquier daño en ellas no solo perjudicaría gravemente el sistema nervioso, sino que también dañaría la memoria del individuo, toda vez que las neuronas se encargan de organizar y categorizar los recuerdos.

Sin la BHE, cualquier sustancia tóxica en el torrente sanguíneo afectaría directamente a una persona generándole daños profundos en su movilidad y en su capacidad para sentir, oler, ver, saborear, escuchar. O, peor aún, para recordar. El trabajo que el investigador Daza ha venido realizando, en colaboración con un grupo interdisciplinario de científicos internacionales, ha conseguido vencer esta barrera, de modo que, posteriormente, se espera transportar a través de ella medicamentos de forma controlada. Por supuesto, con una proyección muy optimista: frenar el deterioro en la salud de los pacientes que padecen la enfermedad de Alzheimer.

“Necesitamos controlar que el medicamento ingrese en el cerebro sin generar daño ni destrucción alguna, que actúe para lo que fue formulado. Y para ello necesitamos diseñar el medio de transporte para llevar este medicamento hasta la célula afectada, sin que se generen efectos colaterales”, explica.

Ese propósito comenzó a consolidarse en 2012, cuando Gjumrakch Aliev, azerbaiyano, doctor en Biología Cardiovascular y Patología, profesor de la Universidad de Atlanta, vino a Colombia para impartir cursos especializados a los investigadores javerianos. Su charla y su guía le permitieron a Daza ingresar a la red internacional de científicos que unen esfuerzos para encontrarle una cura al alzhéimer, catalogado como la forma más común de demencia y que, según la organización Alzheimer’s Disease International, afectó a 46,8 millones de personas en el mundo en 2015 (se estima que 221 000 colombianos la padecen). Su rápido avance ha desplazado a la diabetes y las enfermedades cardiovasculares como las principales causas de muerte en el mundo, después del cáncer. Y, por si fuera poco, se calcula que 74,7 millones de personas la padecerán en 2030.

La que fuera considerada por mucho tiempo como una enfermedad exclusiva de la tercera edad ha comenzado a detectarse en pacientes muy jóvenes. “Se ha comprobado que las adicciones, como el alcoholismo, el tabaquismo y la drogadicción, pueden conllevar su temprana aparición”, resume Daza, quien explica que determinadas sustancias se cuelan en el torrente sanguíneo y, debido a su alto nivel tóxico, perturban el comportamiento de la BHE, llegando hasta las neuronas para alterarlas.

Paradójicamente, no ocurre lo mismo con los medicamentos para tratar el alzhéimer: “Algunos no son efectivos no por su composición química, sino porque la BHE no permite que atraviesen hacia las células”.

Aquel fue el problema que Aliev trajo a discusión, y con el cual comprometió a Daza y a otros investigadores javerianos para encontrar una solución. Entre las múltiples posibilidades, se abogó por la nanotecnología, la ciencia de lo diminuto, que ha desarrollado terapias con robots imperceptibles para transportar los medicamentos por el cuerpo humano hasta las áreas afectadas por tumores cancerígenos.

Tras experimentar con ratones (con todos los protocolos éticos y biomédicos requeridos) y cultivos celulares, los investigadores inyectaron una solución con nitrato de plata para determinar qué tanto éxito tenía al atravesar la BHE. En los análisis finales de microscopía electrónica, se encontró que, además de penetrarla, la solución llegó hasta el citoplasma celular e indujo cambios en su estructura. “Al ser más polar, la plata, que actúa como nanotransportador, se puede transportar por el organismo y sus acumulaciones generan el deterioro de las barreras, permitiendo el paso hacia la célula objetivo”, comenta Daza.

Este resultado se consignó, en 2015, en las páginas de la revista especializada CNS & Neurological Disorders Drug Targets. Se trata de un primer paso en un camino mucho más complejo: diseñar una terapia que permita tratar, sin procedimientos invasivos, el alzhéimer. Un objetivo al que le restan varios años de experimentación, sobre todo en lo relacionado con encontrar las concentraciones exactas para que los medicamentos no alteren la conformación de las células y asociarlos con los nanotransportadores para que, vía torrente sanguíneo, sobrepasen la BHE y lleguen a la zona por tratar.

Pero este primer paso arroja lecciones imborrables para sus investigadores. “Estas enfermedades, que ya se consideran como pandemias, infunden cierto respeto”, acepta Daza. Su aporte desde el mundo de lo imperceptible ha traído una luz de esperanza a millones de pacientes que combaten día a día consigo mismos en una tensa lucha por no perder su memoria ni su identidad. “Son cosas tan íntimas e intrincadas que uno dice, realmente, el que sabe es Dios. Uno es un instrumento para entenderlas y cada vez que da un paso en esa vía se considera más ignorante”.

 
Para leer más:
Aliev, G. et ál. (2009). Silver Nanoparticles as Alternate Strategies for Drug Delivery to Alzheimer Brain. International Conference on Alzheimer’s Disease, July 11-16, 2009. Vienna, Austria. Alzheimer’s & Dementia, July 2009; 5(4), p. 65.

 


 TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN: Nanoparticles as Alternative Strategies for Drug Delivery to the Alzheimer Brain: Electron Microscopy Ultrastructural Analysis
INVESTIGADORES PRINCIPALES: Gjumrakch Aliev, Jesús Daza, Arturo Solís Herrera, María del Carmen Arias, Ludis Morales, Valentina Echeverría, Sergei O. Bachurin, George E. Barreto.
Departamento de Nutrición y Bioquímica, Facultad de Ciencias, Pontificia Universidad Javeriana, Colombia
Gally International Biomedical Research Consulting, EE. UU.
School of Health Science and Healthcare
Administration, University of Atlanta, EE. UU.
Human Photosynthesis Study Center, México
Universidad San Sebastián, Chile
University of South Florida and Bay Pines, EE. UU.
Institute of Physiologically Active Compounds,
Russian Academy of Sciences, Rusia
Instituto de Ciencias Biomédicas, Universidad Autónoma de Chile
PERIODO DE LA INVESTIGACIÓN: 2012-actualmente

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