El investigador Sergio Madrigal, de la Escuela de Química, recibió el premio TWAS-CONICIT para científicos jóvenes 2010, en compañía de Sandra León, rectora de la UNA, y de Walter Fernández y Alejandra Araya, director y secretaria ejecutiva del CONICIT, respectivamente.
“Este premio no lo veo como un logro personal, sino como un reconocimiento a la trayectoria de innovación de un grupo interdisciplinario de académicos liderados por el Laboratorio de Polímeros de la UNA, y de diferentes centros nacionales e internacionales, que trabajamos en conjunto en la búsqueda de alternativas sostenibles para mejorar la calidad de vida de las personas”, dijo Madrigal al recibir el galardón.
Por su parte, la rectora de la UNA Sandra León mencionó que este premio no es solo un orgullo sino un reconocimiento que merece la Universidad por trabajar de manera comprometida con la sociedad costarricense. “Jóvenes como Sergio, hacen de esta una Universidad diferente”.
Nanociencia y nanotecnología son la base de técnicas innovadoras para el transporte de fármacos con beneficios potenciales para el paciente y nuevos mercados para la industria. El desarrollo de sistemas de transporte y liberación controlada de moléculas con actividad terapéutica son en la actualidad tema de debate estratégico en las grandes empresas farmacéuticas.
Los liposomas reciclan moléculas naturales que constituyen membranas y que son por sí mismas biodegradables; su composición puede modificarse para cubrir diversas situaciones y por ello se usan para la liberación localizada de drogas, proteínas y vacunas, entre otros. Tienen alta capacidad de carga pero pueden liberar el fármaco demasiado rápido o muy lento; además,los liposomas son capturados fácilmente por el retículo endoplasmático, al igual que ocurre con las nanopartículas después de una administración intravenosa.
Debido a esto se plantea la alternativa de utilizar polímeros naturales (biopolímeros), de reconocida compatibilidad y biodegradabilidad, como agentes estabilizantes de sistemas liposomales, mediante el desarrollo de recubrimientos compuestos por nanocapas de carga positiva o negativa según requiera el vehículo (fármaco a transportar).
“Los liposomas de lecitina de soja son de naturaleza negativa. Si utilizamos la técnica de deposición electrostática capa a capa y la recubrimos alternadamente con biopolímeros de diferentes carga, es posible modular su absorción por parte de las células epiteliales del intestino”, explicó Madrigal.
Para llevar a cabo esta propuesta se seleccionaron diferentes biopolímeros previamente obtenidos en el Laboratorio de Polímeros de la Escuela de Química de la UNA. “Primero se seleccionó el quitosano que es un biopolímero abundante en la naturaleza obtenido de la desacetilación química de la quitina, presente en los exoesqueletos de crustáceos, artrópodos y en la pared celular de algunas especies de hongos”.
Una vez que se hayan fijado los parámetros físicos y químicos determinantes en la adsorción electrostática de la primera capa de biopolímero en la superficie de los liposomas de lecitina de soja, se procede a la construcción de nanoarquitecturas liposomales por la técnica del auto ensamblaje capa a capa, mediante el recubrimiento electrostático alternado del núcleo liposoma-quitosano con otros derivados de biopolímeros de naturaleza química semejante a la del quitosano, como el dextrano, que se obtiene por vía enzimática a partir de los desechos de piña y el alginato extraído a partir de cultivos de algas.
El modular la densidad de la carga superficial de nanomedicinas liposomales permite incrementar las propiedades de vehiculización y transporte. El sistema auto ensamblado de nanovesículas recubiertas con biopolímeros podría considerarse dentro de los novedosos biomateriales de interés por su desempeño como agente de liberación y transporte de macromoléculas como fármacos complejos o vacunas.
La técnica desarrollada por Madrigal permitirá transportar medicamentos dentro del organismo para disminuir los efectos secundarios y reducir los tratamiento invasivos al paciente.
