Investigadores de la Universidad de Virginia Tech han logrado un avance significativo en el campo de la biomedicina al desarrollar un proceso de liofilización que permite conservar exosomas derivados de la leche durante un año a temperatura ambiente. Estos exosomas, pequeñas cápsulas naturales presentes en la leche cruda de vaca, tienen el potencial de ser utilizados como vehículos para transportar medicamentos en el cuerpo, con aplicaciones que van desde la curación de heridas hasta tratamientos contra el cáncer.
El equipo liderado por el profesor Robert Gourdie en el Instituto de Investigación Biomédica Fralin se vio enfrentado a un dilema tras mejorar drásticamente el proceso de extracción de exosomas de la leche. La producción a gran escala trajo consigo un nuevo problema: cómo almacenar las grandes cantidades generadas. El almacenamiento en congelación resultaba ineficaz, ya que dañaba los exosomas en un corto período de tiempo. Gourdie explicó que «los cristales de hielo son como una trituradora de madera para cualquier cosa biológica».
Avance en el almacenamiento de exosomas
La solución encontrada por los investigadores consiste en un proceso de liofilización mejorado que asegura la estabilidad de los exosomas a temperatura ambiente. Esta innovación no solo permite su consumo en forma de cápsulas, sino que también elimina la necesidad de una costosa cadena de suministro en frío para su transporte, lo que podría ampliar enormemente su uso en la entrega de medicamentos. Para comercializar esta tecnología, se ha fundado la startup Tiny Cargo Co., impulsada por el propio Gourdie.
Los exosomas, que miden entre 30 y 150 nanómetros de diámetro, son liberados por diversas células y se encuentran en cantidades abundantes en la leche cruda. Se ha demostrado que estos vehículos biológicos son eficaces para proteger los medicamentos de la degradación y para sortear el entorno hostil del intestino o la respuesta inmune en la sangre, llevando los fármacos directamente a las áreas dañadas.
Antes del desarrollo de esta tecnología, los exosomas debían ser producidos bajo demanda o congelados, limitando su capacidad de uso en proyectos de investigación. Alan Dogan, un estudiante del programa de Medicina de la Universidad de Virginia Tech y primer autor del estudio, propuso la estabilización de los exosomas como un proyecto de investigación. A pesar de que otros laboratorios habían intentado liofilizarlos, los resultados habían sido limitados. Dogan descubrió que un aglutinante mejoraba la estabilidad, y tras una discusión sobre el alto contenido de triptófano en el calostro, se decidió probar este aminoácido.
Los resultados fueron positivos, produciendo un producto en forma de polvo que se mantiene estable a temperatura ambiente durante largos periodos. Gourdie comentó que «creemos que lo que ocurre es que el triptófano decora la superficie de los exosomas, previniendo que se aglomeren y posiblemente les proporciona una especie de armadura». Esta técnica no solo resuelve el problema de almacenamiento del laboratorio, sino que también permite la producción y el almacenamiento de exosomas a gran escala, facilitando su implementación comercial.
Tiny Cargo se prepara para ofrecer exosomas cargados con compuestos curativos para tratar la exposición a la radiación tanto en entornos industriales como en la atención a pacientes de cáncer, aliviando los efectos secundarios de la terapia. Sin la nueva técnica, los exosomas tendrían que ser usados rápidamente o producidos bajo demanda, lo que requería envío en frío. Ahora, es posible enviarlos a temperatura ambiente de manera económica y empaquetarlos en cápsulas para su uso oral.
Este descubrimiento tiene implicaciones que van más allá de las aplicaciones inmediatas que Tiny Cargo está explorando, abriendo la puerta a un amplio rango de aplicaciones que tradicionalmente dependen del almacenamiento en frío, lo cual representa un desafío tanto financiero como logístico para la industria farmacéutica.
