El CiQUS crea un nuevo nanomaterial fotoactivable para liberación de fármacos controlada por luz

Un nanomaterial inteligente que, al ser iluminado, libera fármacos en el interior celular de forma controlada constituye un desarrollo de un equipo del CiQUS, en la Universidad de Santiago. Las propiedades de este nuevo material poroso con múltiples aplicaciones más allá del ámbito biomédico se recogen en un trabajo realizado en colaboración con la Universitat Rovira i Virgili y el IMDEA Energy, que ha sido publicado en la revista Angewandte Chemie.

El control remoto de reacciones y procesos en el interior celular ofrece múltiples posibilidades para desarrollar nuevas aproximaciones terapéuticas en aplicaciones tales como la hipertermia oncológica, la liberación de fármacos o la terapia génica. Desde el punto de vista de la ciencia básica, el control remoto de procesos intracelulares es también una herramienta fundamental para alcanzar un conocimiento más profundo de la vida a nivel molecular. En este contexto, la luz es un estímulo externo que permite controlar con resolución espaciotemporal el funcionamiento de células y seres vivos. Como ejemplo, la aplicación optogenética ha demostrado que mediante la fotoestimulación es posible controlar el ritmo cardiaco o la actividad neuronal de animales.

Para poder alcanzar tal nivel de control remoto por luz, es necesario introducir en las células agentes exógenos como nanomateriales o biomoléculas “artificiales”, susceptibles de activarse con la luz para iniciar la respuesta deseada (generar calor local, liberar fármacos, activar profármacos o activar procesos celulares endógenos como sinapsis, contracción celular, etc.). En esta dirección trabajan los investigadores Beatriz Pelaz y Pablo del Pino del Grupo Bionanotools del CiQUS, quienes presentan un nuevo tipo de nanomaterial altamente estable en medios fisiológicos que permite liberar fármacos en el interior celular mediante estimulación lumínica. El estudio fue desarrollado en colaboración con los grupos de Ramón A. Álvarez Puebla (Universitat Rovira i Virgili) y Patricia Horcajada (IMDEA Energy).

Material poroso inteligente que se activa con la luz

La investigación del equipo dirigido por Pablo del Pino se ha centrado en la fabricación y caracterización de un nuevo tipo de nanomaterial multicomponente, que incluye un núcleo de oro que produce calor al ser iluminado, y una corteza altamente porosa basada en un material del tipo MOF (del inglés Metal-Organic Framework), que permite encapsular una gran cantidad de fármaco por partícula. De este modo, los fármacos quedan retenidos en la corteza MOF, y solo cuando se aplica luz se liberan en el interior celular, como se demuestra en este nuevo trabajo que incluye estudios con célula viva.

La estabilidad, modularidad y versatilidad de este nuevo tipo de material poroso inteligente, lo hacen altamente competitivo para múltiples aplicaciones tecnológicas, no sólo en el ámbito biomédico, sino en otros como catálisis y energía. @mundiario