Fármacos activados con luz, la medicina localizada sin efectos secundarios

  • La fotofarmacología se basa en el desarrollo de fármacos sensibles a la luz que permiten activarlos dónde, cuándo y con la intensidad necesaria.
  • Un equipo del IDIBELL y la Universidad de Barcelona ha ideado dos tratamientos basados en esta innovadora tecnología: un derivado de la morfina que no genera adicción y un nuevo tratamiento contra la psoriasis; además de utilizar esta tecnología para determinar el papel de la adenosina en la trasmisión del dolor.
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La fotofarmacología es un área emergente de la ciencia que se basa en el desarrollo de fármacos fotosensibles, es decir, fármacos activables con la luz. Esta tecnología innovadora combina los fármacos con moléculas que hacen de interruptores y modifican la estructura, y por tanto la actividad biológica, con la luz. Esta modulación permite activar los fármacos en el lugar, momento e intensidad deseada, focalizando la acción de estos y evitando efectos secundarios por su acción no deseada en otros tejidos.

El grupo de investigación en Neurofarmacología y Dolor del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL), la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud y el Instituto de Neurociencias (UBNeuro) de la Universidad de Barcelona (UB), liderado por el Dr. Francisco Ciruela, acaba de presentar un derivado fotoactivable de la morfina y un fotofármaco para tratar localmente la psoriasis y un derivado fotocomutable de la adenosina que permite estudiar la trasmisión del dolor.

 

Una morfina no adictiva

La morfina, y los otros derivados de los opiáceos, actualmente son los tratamientos más potentes para paliar el dolor. Aunque se trata de medicamentos muy efectivos, la mayoría presentan graves efectos secundarios como la adición y la dependencia, además, los pacientes pueden desarrollar tolerancia a sus efectos analgésicos obligando a aumentar la dosis. En Estado Unidos se calcula que cada año mueren más de 70.000 personas a consecuencia de una sobredosis por opiáceos, y es que el 30% de los pacientes a los que se les receta opiáceos no los toman en las pautas adecuadas, esto hace que un 10 % de los pacientes acaben desarrollando dependencia al medicamento.

El equipo del Dr. Ciruela, en colaboración con el Dr. Amadeu Llebaria (IQAC-CSIC, Barcelona), han diseñado, sintetizado y caracterizado un derivado fotosensible de la morfina que se puede activar localmente a través de la luz con gran precisión. Esta morfina ha evidenciado tener efecto analgésico en ratones. Adicionalmente, la activación remota y local de este compuesto ha demostrado evitar la tolerancia al efecto analgésico y la aparición de dependencia al medicamento. El trabajo ha sido publicado en la revista British Journal of Pharmacology.

«La fotofarmacología nos ha permitido crear una aproximación terapéutica basada en opiáceos con una relación riesgo-beneficio muy óptima -declara el Dr. Ciruela-, la morfina fotosensible ha demostrado una eficacia analgésica igual de efectiva que la original pero evitando la adición, la tolerancia y los efectos secundarios generales que suelen causar los derivados de los opiáceos«.

 

Una solución para la psoriasis

Los investigadores también han presentado en la revista Pharmacological Research una solución para la psoriasis basada en la fotofarmacología. En este caso, han diseñado, en colaboración con el Prof. Kenneth Jacobson (NIDDK, NIH, Bethesda, USA), una molécula activable con la luz que se une al receptor de adenosina A3 induciendo un potente efecto antiinflamatorio.

La psoriasis es una enfermedad crónica de la piel que afecta al 2% de la población y se manifiesta principalmente por síntomas cutáneos como la sequedad, picor, la piel escamosa, las manchas y las placas anormales, provocados por la sobreproliferación de las células de la piel queratinocitos y por una respuesta inmunitaria aberrante. Los tratamientos disponibles se enfocan principalmente a paliar los síntomas, no la causa de la enfermedad, y en los casos más graves se utilizan tratamientos moduladores del sistema inmunitario que tienen graves efectos secundarios debido a la inmunosupresión generalizada.

«El fotofármac que presentamos es capaz de prevenir los síntomas de la psoriasis en ratones, y además, su fotoactivación local en la piel afectada, evita la aparición de efectos secundarios derivados del potencial antiinflamatorio sistémico del fármaco«, comenta Marc López-Cano, primer autor de los dos artículos.

 

Una herramienta para estudiar la transmisión del dolor

Finalmente, los mismos investigadores han desarrollado un derivado fotoconmutable de la adenosina, en colaboración con el Prof. Dirk Trauner (Department of Chemistry, New York University, New York City, USA), que ha permitido mapear la contribución de los diferentes receptores de adenosina en la transmisión del dolor.

La adenosina es un neuromodulador fugaz de las células del sistema nervioso. Puede actuar como un analgésico endógeno, pero se desconocían los receptores de adenosina responsables de este efecto. Ahora, y gracias a esta nueva herramienta fotofarmacológica, los investigadores han conseguido averiguar qué receptores de adenosina son los responsables del efecto analgésico de la adenosina tanto a nivel periférico como a nivel central. Esta información resultará muy valiosa para el diseño y síntesis de fármacos adenosinérgica selectivos para el manejo del dolor periférico y central. El conjunto de resultados ha sido publicados recientemente en la revista Bioconjugate Chemistry.

 

 

El Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) es un centro de investigación en biomedicina creado en 2004. Está participado por el Hospital Universitario de Bellvitge y el Hospital de Viladecans del Instituto Catalán de la Salud, el Instituto Catalán de Oncología, la Universidad de Barcelona y el Ayuntamiento de L’Hospitalet de Llobregat.

El IDIBELL es miembro del Campus de Excelencia Internacional de la Universidad de Barcelona HUBc y forma parte de la institución CERCA de la Generalitat de Catalunya. En 2009 se convirtió en uno de los cinco primeros centros de investigación españoles acreditados como instituto de investigación sanitaria por el Instituto de Salud Carlos III. Además, forma parte del programa «HR Excellence in Research» de la Unión Europea y es miembro de EATRIS y REGIC. Desde el año 2018, IDIBELL es un Centro Acreditado de la Fundación Científica AECC (FCAECC).

ENLACES RELACIONADOS

Remote local photoactivation of morphine produces analgesia without opioid-related adverse effects. Marc López-Cano et al. British Journal of Pharmacology. 2021.

Optical control of adenosine A3 receptor function in psoriasis. Marc López-Cano et al. Pharmacological Research. 2021.

Optical Control of Adenosine-Mediated Pain Modulation. Katharina Hüll et al. Bioconjugate Chemistry. 2021.

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