Un proyecto descifrará el papel del surfactante pulmonar en la fibrosis pulmonar idiopática

Susana Carregal, investigadora del CIBERES, durante la actividad CIBER Semana de la Ciencia de Madrid 2019
CIBER | martes, 15 de septiembre de 2020

La Agencia Estatal de Investigación (Ministerio de Ciencia e Innovación) ha concedido recientemente una ayuda de 96.800€ al proyecto 'NaLuS. Entendiendo la interacción entre Nanocápsulas y el Surfactante Pulmonar (SP) para la mejora de su efecto terapéutico' que será coordinado por Susana Carregal, investigadora del CIBERES -perteneciente al grupo de Jesús Ruiz Cabello en el CIC biomaGUNE. El proyecto tiene como  objetivo descifrar el papel del SP especialmente en enfermedades pulmonares donde el sistema inmune juegue un papel fundamental en su desarrollo. Tal es el caso de la enfermedad seleccionada para este estudio, la fibrosis pulmonar idiopática (FPI) una enfermedad fatal de origen desconocido donde se sabe que las células del sistema inmune tiene un papel determinante. "Su tratamiento podría verse beneficiado debido a su nanoencapsulación ya que todos los medicamentos antifibróticos conocidos producen efectos secundarios adversos", ha asegurado la Dra. Carregal.

Administración pulmonar de nanomedicinas 

La Nanomedicina es una rama de la Nanotecnología cuyo objetivo es proporcionar sistemas terapéuticos y de diagnóstico avanzados para maximizar la relación riesgo/beneficio de distintas terapias y agentes de contraste ya existentes. En este contexto, la administración pulmonar de nanomedicinas, como la inhalatoria, es una vía prometedora por varias razones: no es invasiva, los medicamentos pueden absorberse mejor mejorando la eficiencia del fármaco (y reduciendo la dosis) y puede usarse tanto para dirigir una terapia al pulmón o al resto del organismo.

Sin embargo, la frustrante situación actual es que el grado de éxito en alcanzar aplicaciones clínicas es muy bajo para las nanomedicinas administradas directamente al pulmón. Esto se debe mayormente al desconocimiento sobre los obstáculos biológicos - como son la deposición en la mucosa o la  liberación prematura del medicamento- que las nanopartículas se encuentran cuando se usan in vivo y especialmente cuando se administran a través de las vías respiratorias.

Ya que la mejora de la administración pulmonar de nanomedicinas puede aumentar la eficiencia de muchos medicamentos para el tratamientos de enfermedades pulmonares y de otros tipos (relacionado con RETO 1 de nuestra sociedad: Salud, cambio climático y bienestar), "nuestro proyecto NaLuS tiene como reto el de entender una de las barreras no celulares de (nano)medicinas dirigidas a pulmón, el surfactante pulmonar (SP). El SP, una mezcla de lípidos y proteínas clave en la función respiratoria, en contacto con las nanopartículas que entran en el pulmón se absorbe a su superficie formando una capa llamada SP-corona. Y aspira a construir un modelo de nanocapsulas útiles en el tratamiento de la FPI a través de estudios de imagen molecular y físico químicos que nos permitirán entender el impacto de la interacción entre el SP y nanopartículas en diferentes niveles: molecular, estructural, interacción con células y biodistribución in vivo", afirma la Dra. Carregal.

En búsqueda de una liberación lenta de fármacos

Estas nanocapsulas modelo dopadas con nanopartículas serán útiles para encapsular medicamentos, modificar su composición superficial y funcionalización, separación magnética e imagen molecular multimodal. Aunque pueda parecer trivial, aún no existen protocolos estandarizados para realizar estudios de proteómica, cinéticas de adsorción de proteínas, estabilidad coloidal y estudios de degradación que se puedan asociar a resultados obtenidos in vivo.

La hipótesis de NaLuS es que estudiando y entendiendo la interacción SP-nanopartícula en detalle, los investigadores serán capaces de determinar qué tipo de SP corona aumenta la estabilidad de moléculas terapéuticas en el interior de las nanocapsulas, modula la internalización celular de las nanocapsulas y aumenta el tiempo de retención de las nanopartículas en pulmón para liberación lenta de fármacos mientras que evita la liberación prematura del fármaco y una respuesta inflamatoria adversa in vivo.