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“HELLOKIT”, INNOVADORA HERRAMIENTA BASADA EN LA TÉCNICA DE LIBERACIÓN CONTROLADA DE FÁRMACOS POR CALENTAMIENTO INDUCTIVO

El Instituto de Nanociencia de Aragón (INA) de la Universidad de Zaragoza junto a Nanoimmunotech y Nanoscale Biomagnetics, dos empresas spin-off surgidas del campus aragonés, participarán en el proyecto “HelloKit”, que propone el desarrollo de una innovadora herramienta basada en la técnica de liberación controlada de fármacos por calentamiento inductivo para el desarrollo de nuevas terapias oncológicas y de otros tipos.
Esta técnica combina nanopartículas, nanogeles, anticuerpos, campo magnético y calor en búsqueda de un suministro de fármacos más eficiente, con menor toxicidad para el cuerpo y una mejor calidad de vida.

El Instituto de Nanociencia de Aragón juega un papel fundamental en la gestación de HelloKit, uno de los proyectos de investigación que ha sido seleccionado y financiado por el programa INNPACTO del Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO). Este desarrollo tecnológico es un ejemplo de sinergia entre la Universidad
y las empresas tecnológicas que nacen de su actividad científica. Con un presupuesto de dos millones de euros en forma de préstamos para las empresas y subvenciones para los grupos de investigación, HelloKit va a ser desarrollado por un consorcio en el que, además de los socios aragoneses, participan la empresa catalana Oryzon-Genomics y el Centro de Investigación Príncipe Felipe.

La física, la electrónica, la biología molecular y la nanotecnología se complementarán en este clúster, cuyo objetivo final es poner a disposición de  las compañías farmacéuticas, biotecnológicas o grupos académicos un producto que acelere y facilite las pruebas experimentales de nuevos tratamientos clínicos basados en la técnica liberación controlada de fármacos por calentamiento inductivo.

Liberación controlada de fármacos

Durante las últimas décadas, uno de los grandes focos de desarrollo y mejora de las terapias oncológicas es la técnica llamada controlled drug release (liberación controlada de fármacos). Este método consiste en suministrar el fármaco al paciente en un estado inactivo (por ejemplo, encapsulado, o unido a otra molécula o cuerpo que lo retenga), y liberarlo en un momento deseado de manera controlada en la zona de interés del tratamiento. Las técnicas de drug release son múltiples, y todas ellas buscan esencialmente aumentar la concentración del fármaco en la zona que se desea tratar (en el caso de un cáncer, el tumor o las células cancerosas dispersas en el cuerpo), pero a la vez reducir la concentración en los tejidos sanos. Cuando este objetivo se logra, es esperable una efectividad terapéutica mucho más alta, y a la vez la reducción de los efectos secundarios del tratamiento, que en el caso de la medicación oncológica, como es conocido, son importantes y afectan muy negativamente la calidad de vida del paciente durante todo el período del tratamiento.
 
Aprovechando el calentamiento inductivo

HelloKit se concentra sobre una nueva y prometedora estrategia de drug release, que aprovecha los avances en la nanomedicina relacionados con las nanopartículas magnéticas: la liberación controlada por calentamiento inductivo. En esta aproximación al problema del suministro de fármacos, la molécula activa se introduce al organismo unida a un sistema químico más grande, en particular una nanopartícula magnética. Esta nanopartícula, además, puede estar unida simultáneamente a uno o más anticuerpos que ayuden a la identificación del objetivo (por el conocido mecanismo antígeno-anticuerpo que ha ayudado a mejorar dramáticamente el rendimiento de muchos fármacos en el pasado) o estar integrada en un nanogel, por nombrar dos ejemplos.

La característica que define al sistema de liberación controlada de fármacos por calentamiento inductivo es que enla presencia de un campo magnético variable de ciertas características, la nanopartícula magnética es capaz de “acoplarse” al campo magnético, tomando su energía, que transforma en calor. Como en una placa de inducción doméstica, el campo magnético que no tiene efectos directos sobre el paciente(del mismo modo en que el campo de la placa no afecta al cocinero), sí que tiene la capacidad de calentar puntualmente la nanopartícula dentro del organismo sin afectar al tejido orgánico (como la placa calienta la sartén sin calentar su superficie ni los objetos que la rodean). Una vez generado, este calor rompe los enlaces que la unen la nanopartícula con el fármaco, liberándolo en el torrente sanguíneo o donde sea que el sistema se hubiere posado anteriormente. El uso de anticuerpos y otras herramientas bioquímicas ayudan a mejorar la localización del fármaco, efecto que, combinado con la aplicación localizada de campo magnético, promete interesantes aportes a la clínica de enfermedades como el cáncer.

HelloKit

Sin embargo, aunque HelloKit incluye dentro de sus objetivos principales el estudio de algunas aplicaciones puntuales de esta técnica, lo que lo hace original es el enfoque sinérgico científicamente y a la vez comercial del objetivo final: HelloKit desarrollará un conjunto de dispositivos electrónicos de aplicación de campo, un conjunto de diferentes nanopartículas, anticuerpos y agentes bioquímicosque suministrados al cliente/investigador le permitirá a este experimentar con el tipo de fármaco que desee –obviamente, dentro de un espectro compatible- sin necesidad de atravesar la etapa de desarrollo de los dispositivos de campo magnético, las nanopartículas, los anticuerpos, la bioquímica de unión, etc. Es decir, un kit para desarrollo de nuevas terapias.
El objetivo de HelloKit no es solo ambicioso científicamente sino también comercialmente, dado que es un producto original, y centrado en el creciente mercado de la actividad de investigación en nanomedicina. Y como una buena herramienta puede impulsar un buen trabajo, HelloKit nace con la esperanza de ayudar a generación de nuevas y mejores terapias para las enfermedades más complejas que los médicos han tenido que enfrentar.
 
La empresa spin off nanoScale Biomagnetics, dirigida por Nicolás Cassinelli, lidera el consorcio, y desarrollará los equipamientos que generan el campo magnético, apoyada en su trayectoria en experimentos de calentamiento inductivo de materiales nanoestructurados. Precisamente ésta  nB surgió como respuesta a las necesidades reales del grupo de investigación en Hipertermia del INA, que trabaja en la síntesis y caracterización de las nanopartículas, que absorben el campo magnético  y lo transforman en calor.
Nanoimmunotech, la empresa spin off de la Universidad de Zaragoza, participará en este proyecto aportando tecnología que permita unir de forma versátil todos estos elementos (anticuerpos, nanopartículas…), aplicando su tecnología de bioconjugación. Nanoimmunotech, dirigida por Rubén Santos, está especializada en el diseño, desarrollo y producción de sistemas nanométricos mediante la unión o bioconjugación a materiales nanoestructurados de otros elementos, como biomoléculas o fármacos.
En este consorcio es fundamental el papel del Instituto Universitario de Investigación en Nanociencia de Aragón (INA) de la Universidad de Zaragoza, dirigido por el profesor Ricardo Ibarra, y representado en este caso por el Grupo de Hipertermia Magnética –liderado por el profesor Gerardo Goya- y el Grupo de Funcionalización –liderado por el investigador Jesús Martínez de la Fuente-, que  trabaja desde el 2003 en la investigación y desarrollo en el campo de la nanociencia y nanotecnología.

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