Diana Fernandes, investigadora del grupo de Bioquímica Clínica, Vehiculización de Fármacos y Terapia del VHIR.
El VHIR trabaja en un hidrogel inyectable para 'concentrar' la quimioterapia "solo en la zona del tumor"
Diana Fernandes, investigadora principal del estudio, explica que el objetivo es aumentar la acción del tratamiento y reducir su exposición en el resto del organismo
Un equipo de investigadores del Vall d’Hebron Institut de Recerca (VHIR) trabaja en una nueva estrategia para administrar quimioterapia de forma localizada en tumores sólidos: un hidrogel inyectable elaborado con biopolímeros naturales que puede actuar como un depósito de fármacos y liberarlos progresivamente durante días o semanas.
La investigadora principal del estudio, Diana Fernandes, del grupo de Bioquímica Clínica, Vehiculización de Fármacos y Terapia del VHIR, explica que la idea es utilizar el hidrogel como una plataforma capaz de llevar el tratamiento allí donde se necesita. El proyecto Smart-InOva del VHIR estudia precisamente hidrogeles inteligentes y biodegradables como sistemas de depósito para la liberación sostenida de quimioterápicos en el cáncer de ovario avanzado.
Pero la tecnología se encuentra todavía en fase preclínica. El objetivo actual es continuar acumulando datos de seguridad, eficacia, farmacocinética y biodistribución antes de plantear una eventual llegada a ensayos clínicos.
Un "depósito" que se forma dentro del organismo
La clave del sistema está en conseguir que el fármaco permanezca concentrado en la zona del tumor en lugar de distribuirse inicialmente por todo el organismo. "Este hidrogel se ha ideado como un sistema de depósito para liberación localizada de fármacos", explica Fernandes. Se trata de un gel tridimensional formado por polímeros capaces de absorber grandes cantidades de agua. En este caso, el equipo utiliza biopolímeros de origen natural.
La formulación está pensada para que pueda administrarse mediante una aguja. "La idea es que sean fáciles de administrar, que sean más líquidos, que se puedan administrar inyectando con una aguja en el lugar donde queremos que el fármaco se quede depositado", señala la investigadora.
Una vez dentro del organismo, el material cambia su estructura y forma un gel más sólido. "Cuando dentro del organismo crea este gel, con una estructura un poco más sólida, va funcionando como un depósito que va liberando muy poco a poco el fármaco a nivel local”, puntualiza Es precisamente esta transformación la que permite combinar una administración sencilla con una liberación sostenida del tratamiento.
Llevar la quimioterapia donde hace falta
La estrategia pretende abordar uno de los principales inconvenientes de la quimioterapia convencional: su administración sistémica. "Muchos de los tratamientos actuales del cáncer, de la quimioterapia convencional, se basan en administrar en la circulación sistémica, en el torrente sanguíneo, la quimioterapia”, explica Fernandes.
El hidrogel plantea invertir ese recorrido: "Nuestra idea es, si lo administramos localmente, podemos tener el fármaco más contenido en la zona del tumor o a los alrededores del tumor para que tenga un efecto terapéutico localizado", explica. Así, al mismo tiempo, se busca disminuir la circulación sistémica del fármaco y, potencialmente, sus efectos tóxicos en el resto del organismo.
¿Qué se ha demostrado hasta ahora?
Aunque el concepto pueda resultar cercano a una futura aplicación terapéutica, Fernandes insiste en que la investigación se encuentra todavía en una etapa experimental, en fase preclínica. "Hemos testado los efectos, la biocompatibilidad y los efectos terapéuticos a nivel de cultivos celulares, de células humanas, también no solo en sistemas 2D, sino en sistemas más complejos 3D, que mimetizan mejor la estructura de un tumor", asegura.
El trabajo continúa ahora con estudios de farmacocinética, biodistribución y toxicidad, además de nuevos estudios en modelos animales y con diferentes fármacos. Por tanto, los resultados actuales deben interpretarse como evidencia preclínica del potencial de la plataforma, no como una demostración de eficacia en pacientes.
El hidrogel está elaborado a partir de celulosa y quitosano, dos biopolímeros naturales. La elección no responde únicamente a sus propiedades para formar el gel. "Nuestra idea aquí es utilizar componentes que sean naturales", explica Fernandes. La primera razón es la biocompatibilidad, ya que "aumenta la probabilidad de que el propio sistema, el propio gel, tenga menos efectos secundarios o tenga menos toxicidad para el organismo".
Pero existe también una segunda motivación: la sostenibilidad. El objetivo es reducir la dependencia de polímeros sintéticos y de procesos de síntesis química que pueden requerir disolventes orgánicos. La investigadora apunta además a una posibilidad que amplía el interés de estos materiales: "Muchos de estos biopolímeros podemos obtenerlos de fuentes como subproductos de otras industrias, desde la industria alimentaria o la industria agropecuaria".
¿Por qué cáncer de ovario y glioblastoma?
Los investigadores han escogido el cáncer de ovario y el glioblastoma porque ambos presentan obstáculos particulares para los tratamientos administrados por vía sistémica. En el glioblastoma, uno de los principales problemas es la barrera hematoencefálica, que "bloquea o disminuye mucho el paso de fármacos de la circulación sanguínea hacia el tumor, disminuyendo su eficacia", explica Fernandes. En este contexto, una administración local del hidrogel podría evitar esa barrera.
Mientras, en el cáncer de ovario el problema es diferente. Las células tumorales pueden diseminarse hacia el líquido de la cavidad peritoneal. "Es muy difícil que el fármaco que se administre por la circulación sistémica llegue aquí a la zona del fluido peritoneal para eliminar estas células tumorales", explica.
Por eso, el equipo estudia la posibilidad de administrar el hidrogel directamente en la cavidad intraperitoneal, cerca del tumor. "No solo podemos eliminar y tratar las células tumorales que están localizadas en el tumor en el ovario, sino también eliminar las células que se pueden estar diseminando en esta zona del fluido peritoneal", afirma.
Todavía queda camino hasta los pacientes
Aunque el trabajo del grupo está centrado en el cáncer, el concepto podría aplicarse a otros tumores y, potencialmente, a otras enfermedades. Una de las posibilidades sería utilizar el hidrogel en tumores que no puedan extirparse fácilmente mediante cirugía, casos en los que "se depende solo de la quimioterapia". La posibilidad de introducir el hidrogel mediante una aguja permitiría estudiar su administración directa en esos tumores, incluso mediante procedimientos guiados por imagen.
Otra aplicación sería después de una cirugía, cuando pueden quedar células tumorales microscópicas en la zona de resección que pueden contribuir a que el tumor vuelva a aparecer. En ese escenario, "se podría administrar aquí lo que es el fármaco, el gel, en esta zona de la cavidad de resección del tumor para eliminar las células tumorales que puedan haber quedado ahí y reducir la probabilidad de tener una recaída".
Y el principio podría no limitarse al cáncer. “Estos sistemas son plataformas que se pueden adaptar. Los podemos utilizar en otro tipo de enfermedades que necesiten un tratamiento más localizado”, explica la investigadora.
Aun así, de momento el principal mensaje de cautela de la investigadora es claro. El equipo necesita completar los estudios preclínicos y obtener datos suficientemente sólidos como para poder plantear posteriormente una traslación a ensayos clínicos. La financiación es, de hecho, uno de los principales retos, a lo que habría que sumar los posteriores procesos regulatorios.
