"El sistema ha demostrado actividad antitumoral en modelos de cáncer de ovario y glioblastoma, con una elevada biocompatibilidad y una reducción potencial de la toxicidad sistémica asociada a los tratamientos convencionales", explicó la institución. Los resultados se han publicado en la revista 'Carbohydrate Polymer Technologies and Applications'.

Tal y como explican los expertos del VHIR, los tratamientos quimioterápicos sistémicos presentan "limitaciones importantes" por sus efectos adversos en tejidos sanos y la dificultad de mantener las concentraciones elevadas del fármaco en el tumor. Con el objetivo de superar estos obstáculos, investigadores del grupo de Bioquímica Clínica, Vehiculización de Fármacos y Terapia del VHIR han diseñado un hidrogel blando e inyectable formado por celulosa y quitosano, dos biopolímeros naturales biodegradables, capaz de actuar como un depósito local de quimioterapia.

“Nuestro objetivo era desarrollar una plataforma completamente natural y sostenible que permitiera administrar el tratamiento directamente en el tumor y mantener su liberación durante días o semanas, minimizando así los efectos secundarios sobre los tejidos sanos”, explicó la investigadora del grupo de Bioquímica Clínica, Vehiculización de Fármacos y Terapia del VHIR e investigadora principal del estudio, Diana Fernandes.

Según detallaron, para incorporar el docetaxel, un fármaco muy potente pero poco soluble, los investigadores lo encapsularon en micelas poliméricas de unos 72 nanómetros de diámetro, que posteriormente se integraron dentro del hidrogel. Gracias a esta doble estrategia, el sistema fue capaz de liberar aproximadamente el 70% del fármaco a lo largo de 14 días y de mantener su estructura durante más de tres semanas en condiciones fisiológicas.

ESTUDIOS PRECLÍNICOS

Antes de su fabricación, los investigadores utilizaron simulaciones moleculares y herramientas de modelización computacional para predecir las interacciones entre los diferentes componentes del sistema y optimizar su formulación.

“El uso de modelos 'in silico' nos ha permitido comprender cómo se organiza la red de polímeros y cómo se incorpora el fármaco, lo que nos ha ayudado a diseñar una formulación estable y eficiente”, señaló Magalí Sureda, investigadora del grupo de Bioquímica Clínica, Vehiculización de Fármacos y Terapia del VHIR.

Este nuevo hidrogel se vuelve más fluido durante la inyección y recupera su estructura una vez administrado. Además, los investigadores evaluaron la biocompatibilidad del sistema en fibroblastos sanos y observaron que no producía toxicidad ni estrés oxidativo. Posteriormente, estudiaron la actividad antitumoral en líneas celulares de cáncer de ovario y glioblastoma, así como en modelos tridimensionales de glioblastoma.

"Los resultados demostraron que las micelas liberadas por el hidrogel son capaces de penetrar profundamente en los esferoides tumorales y de ejercer una actividad citotóxica sostenida. Aunque el efecto es más gradual que el del fármaco libre, esta estrategia permite mantener una exposición prolongada al tratamiento y reducir los picos de concentración asociados a una mayor toxicidad", aseveraron desde el VHIR.

“Los tumores como el glioblastoma o el cáncer de ovario son especialmente difíciles de tratar porque presentan barreras que limitan la llegada de los fármacos. Un sistema de liberación local y prolongada podría mejorar la eficacia de los tratamientos y disminuir sus efectos adversos”, destacó Diana Fernandes, beneficiaria de la beca de postdoctorado Junior Leader de Fundación ”la Caixa”.

Eso sí, según explicaron, estos resultados corresponden todavía a estudios preclínicos. “Creemos que esta plataforma ofrece una alternativa prometedora para desarrollar terapias más precisas y menos invasivas. Además, el hecho de estar formada exclusivamente por biomateriales naturales y no requerir agentes químicos de reticulación facilita su futura traslación”, concluyó la investigadora Magalí Sureda.

La investigación se ha llevado a cabo con la participación del CIBER-BBN, la Functional Validation and Preclinical Research Platform (U20) de NANBIOSIS, la Universitat de Barcelona, la Universitat Autònoma de Barcelona y diversos centros internacionales.