La investigación médica avanza hacia nuevas fronteras con el desarrollo de nanomedicinas que prometen ofrecer tratamientos seguros y efectivos para las inflamaciones durante el embarazo. Un equipo internacional de científicos, que incluye a investigadores de la Empa, ETH Zurich, el Hospital Cantonal de San Galo y la Universidad Zhejiang de China, está trabajando en la creación de nanoenzimas, pequeñas partículas sintéticas que podrían revolucionar la forma en que se gestionan ciertas complicaciones en la gestación.
Las complicaciones durante el embarazo, muchas veces relacionadas con procesos inflamatorios, representan un desafío considerable. Los tratamientos convencionales no siempre son efectivos y pueden conllevar riesgos tanto para la madre como para el feto. En este contexto, las nanoenzimas emergen como una solución potencialmente segura, ya que tienen la capacidad de tratar problemas inflamatorios en la placenta sin causar daños a ninguno de los dos.
Un enfoque modular para terapias seguras
Las nanoenzimas son compuestos sintéticos que operan a nivel nanométrico y poseen propiedades similares a las de las enzimas. Estas partículas se componen de un núcleo nanostructurado, que puede estar formado por átomos de metal o óxidos metálicos, y modificaciones en su superficie que las hacen más estables y específicas para aplicaciones terapéuticas. Según Nikolaos Tagaras, investigador de Empa, este enfoque modular permitirá personalizar su uso en diferentes patologías.
La actividad de las nanoenzimas puede variar dependiendo de los procesos patológicos presentes en la zona de aplicación. En un estado inactivo, estas partículas pueden activarse para neutralizar especies reactivas de oxígeno (ROS) durante procesos inflamatorios o para eliminar bacterias en caso de infección.
La investigación sobre la seguridad de estas nuevas medicinas es exhaustiva. Los científicos de Empa están utilizando modelos de laboratorio que simulan con precisión lo que ocurre en la placenta y en el organismo de la madre y el feto. «La estructura, metabolismo e interacción de los tejidos materno y fetal son únicos en humanos», destaca la líder del equipo, Tina Bürki. Esto hace que sea esencial estudiar los efectos de las nanoenzimas en modelos que incorporen células y tejidos humanos.
El equipo también trabaja con un modelo de placenta que utiliza tejido placentario humano obtenido tras cesáreas, lo que permite obtener resultados significativos sobre el transporte y los efectos de las nanoenzimas. Bürki enfatiza que «solo gracias al tejido placentario humano podemos obtener resultados relevantes sobre el transporte y los efectos de las nanoenzimas».
Otro avance significativo en el desarrollo de estas terapias es el uso de un «chip de placenta», un dispositivo de polímero del tamaño de un dedo que permite el crecimiento de células humanas que representan la barrera placentaria y el embrión en condiciones muy similares a las reales. Esto facilita la investigación sobre los procesos de transporte en la placenta, así como los efectos directos e indirectos de las nanoenzimas en el desarrollo embrionario temprano.
Los primeros resultados son alentadores; hasta el momento, las nanoenzimas no han mostrado afectar negativamente la barrera placentaria ni han presentado efectos adversos en los modelos estudiados. El siguiente paso del equipo será analizar sus propiedades antiinflamatorias y antibacterianas, un avance que podría tener un impacto significativo en la salud materno-infantil.
Más información:
Nikolaos Tagaras et al, Safety Landscape of Therapeutic Nanozymes and Future Research Directions, Advanced Science (2024). DOI: 10.1002/advs.202407816
