La participación de científicos de la FCFM se centra en el desarrollo de un material liberador de fármacos de tamaño nanométrico
A pesar de infectar a poco más de 3.1 millones de personas en el continente americano en 2019 -de estos, 28 mil casos graves y mil 534 muertes, de acuerdo con la Organización Panamericana de la Salud-, no existe aún una vacuna contra el dengue. Esta enfermedad ocasiona fiebre, dolor de articulaciones y malestar general; el peligro aumenta si se presenta el tipo hemorrágico, con sangrados internos y externos que pueden llevar a la muerte.
Aunque existen vacunas candidatas, algunas ya aprobadas para su uso en humanos, aún no se cuenta con una que salvaguarde a la población general en riesgo, induzca protección simultánea contra los cuatro serotipos del virus (DENV), esté disponible a bajo costo y sea de fácil administración.
Ante el aumento en el número de casos, la circulación de serotipos del virus y la expansión de áreas epidémicas, investigadores de la BUAP participan en el desarrollo de una vacuna de amplio espectro capaz de inducir una respuesta celular y humoral duradera, mimetizando la infección natural por el virus.
Claudia Mendoza Barrera, académica de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas (FCFM), indicó que se trata de una investigación multidisciplinaria, financiada por el Conacyt e iniciada en 2014, en la cual participan físicos, químicos, toxicólogos, nanotecnólogos y genetistas de la Red de Colaboración Nanotox, de la BUAP, del Cinvestav-Zacatenco, la Universidad Autónoma Metropolitana-Azcapotzalco (UAM-A) y la Universidad Veracruzana-Región Veracruz (UV).
Entre ellos, los doctores Aldo Yair Tenorio Barajas y Víctor Manuel Altuzar Aguilar de la FCFM de la BUAP; Efraín Garrido Guerrero y María de la Luz Olvera del Cinvestav; Rubén Ruiz Ramos de la UV, e Hiram Beltrán Conde de la UAM-A.
Investigadores BUAP diseñaron una cápsula polimérica nanoestructurada que contiene la proteína E, principal inmunógeno del virus
Mendoza Barrera, investigadora del Laboratorio de Nanobiotecnología de la FCFM, explicó que la participación de la BUAP se centra en el desarrollo de un nanoacarreador adyuvante (material liberador de fármacos). Su tamaño es tan minúsculo que sólo puede verse en microscopio electrónico, ya que un nanómetro equivale a la millonésima parte de un milímetro. Estos funcionan como caballos de Troya, acoplándose al tamaño y forma de una proteína o biomolécula, por lo que se abren camino hasta llegar a la célula y ahí actúan como una especie de vacuna.
Es decir, los investigadores diseñaron y fabricaron una cápsula polimérica nanoestructurada que contiene la proteína E, principal inmunógeno del virus. “El polímero en el que va envuelta ayuda a romper la pared celular, dentro de la célula la proteína E queda descubierta y se comienza a liberar. Esto desencadena una respuesta inmune por parte del huésped: el sistema inmune responde a esa presencia generando sus propios anticuerpos”.
Estos nanoacarreadores son inofensivos para el cuerpo humano, ya que están hechos de biopolímeros similares a algunos de los presentes en el organismo humano.
Después de la selección de polímeros, se diseñaron celdas microfluídicas para la síntesis de estas nanoestructuras, tal que tuvieran el mismo tamaño, lo que permitirá establecer dosis específicas. Pocos grupos de investigación en el país se dedican al área de microfluídica, un campo con gran potencial de desarrollo nacional.
La doctora Claudia Mendoza Barrera detalló que la celda microfluídica es un vidrio o lámina de polímero con canales de diferentes formas. Dentro de estos, se inyectan las diferentes soluciones de interés y al final de la celda se recolectan las estructuras deseadas. En este caso, dentro de la celda se generaron micelas: una especie de burbujas o partículas grandes que sirvieron como centro de nucleación para fabricar estas nanoestructuras ya fuera de ella. Esta ruta de síntesis permite abaratar costos de fabricación de nanoestructuras, porque no fue necesario utilizar salas blancas.
En cuanto a su aplicación, los investigadores del Cinvestav se encargan de realizar los estudios in vitro e in vivo para ver cómo funciona esta proteína al estar en contacto con las células. “Recientemente, se demostró que sí se internaliza dentro de la célula esta proteína y que va encapsulada dentro de la estructura fabricada”, detalló la académica.
Por el momento, se realizan estudios para identificar la vía más favorable para su funcionamiento y así administrarla a especies pequeñas, primero en ratones y después escalar en conejos, cerdos y finalmente probarla en humanos.
Asimismo, los investigadores de la FCFM utilizan las bases de datos de fármacos ya probados por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) para seleccionar aquellos que puedan ser empleados contra alguna de las variantes del dengue.
“Hace poco enviamos una revisión de patente porque encontramos una serie de medicamentos dentro de esta base de datos, con más de mil 600, contra dos variantes específicas del virus del dengue. Ahora queremos encontrar otro medicamento complementario para el resto de las variantes”, comentó la doctora Mendoza Barrera.
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