Fotofarmacología, los fármacos del futuro

  • El investigador Xavier Rovira impulsa proyectos de investigación en fotofarmacología molecular
  • Los principales referentes internacionales en este ámbito se reunieron en la UVic

Imaginad que tenemos en nuestras manos un fármaco que podemos introducir en el cuerpo humano y dejarlo inactivo hasta que nosotros le digamos cuándo, dónde y de qué manera debe actuar. Imaginaos también que utilizamos la luz para activar y desactivar este fármaco en la parte del cuerpo que queremos, durante el tiempo que queremos y con la intensidad que nos interesa. Esto será posible dentro de unos años con la aplicación de la fotofarmacología, una rama emergente de la ciencia que desarrolla terapias basadas en la administración de compuestos fotosensibles. La fotofarmacología es, también, uno de los ámbitos de experiencia de Xavier Rovira, especialista en farmacología molecular y miembro del grupo de investigación TR2Lab (Tissue Repair and Regeneration) de la Universidad de Vic - Universidad Central de Cataluña (UVic-UCC).

«Cuando utilizamos fármacos controlados por la luz podemos centrar la eficacia del medicamento en los órganos o tejidos que lo necesitan, consiguiendo que sea inocuo para el resto del cuerpo y mejorando los efectos de la actividad terapéutica», explica Xavier Rovira. En definitiva, afirma, «su precisión y localización convierten la fotofarmacología en una técnica menos agresiva, que puede obtener resultados óptimos minimizando los efectos secundarios». Sus fundamentos, además, se pueden aplicar a un gran número de enfermedades, desde el cáncer, el dolor crónico o las patologías del sistema nervioso central pasando por la diabetes o la ceguera.

Fotofarmacología para el corazón

En el caso de Rovira, su investigación se centra en la fotofarmacología cardíaca y, más en concreto, en el tratamiento de las arritmias que, «no sólo se producen en un órgano muy específico del cuerpo, sino en una parte muy concreta de este órgano». «¿Por qué tenemos que reducir la frecuencia cardíaca de todo el corazón si podemos encontrar la manera de reducir sólo la de la parte afectada?», plantea Rovira. Según él, las nuevas terapias también eliminarán «los efectos tóxicos para el cuerpo y las consecuencias para el sistema nervioso central» de los fármacos actuales.

Rovira: «¿Por qué tenemos que reducir la frecuencia cardíaca de todo el corazón si podemos encontrar la manera de reducir sólo la de la parte afectada?»

El equipo de la línea de investigación Molecular Photopharmacology, que coordina, también lo integran el estudiante de doctorado Anna Duran y el alumno de cuarto curso del grado en Biotecnología Marco Alemán, que ha centrado su Trabajo de Fin de Grado (TFG) en el ámbito de la fotofarmacología. Los proyectos que desarrollan, además, los hacen en colaboración con investigadores del IQAC-CSIC (Instituto de Química Avanzada de Cataluña - Consejo Superior de Investigaciones Científicas) y con médicos cardiólogos de los hospitales Doctor Josep Trueta y de la Vall d'Hebron. Ahora están poniendo en marcha conjuntamente nuevos proyectos para abordar el tratamiento de las arritmias complejas y los infartos cardíacos a través de fármacos fotosensibles.

Segundo simposio internacional en la UVic-UCC

A pesar de que la fotofarmacología es un campo de investigación muy nuevo y los investigadores no se atreven a dar plazos para su aplicación efectiva, a lo largo de la última década ha hecho grandes avances y ha obtenido resultados muy esperanzadores. Algunos de estos avances se presentaron en la UVic-UCC en el segundo simposio internacional que tuvo lugar en el entorno de esta disciplina, y que el pasado 1 y 2 de noviembre reunió el Campus Vic los principales referentes en este ámbito. Unas 130 personas procedentes de universidades y centros de investigación de 15 países diferentes participaron en el encuentro, organizado conjuntamente por la UVic-UCC, el IQAC-CSIC y el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC).

Durante dos días la Universidad se erigió en un foro de encuentro y debate de los investigadores

Durante dos días la Universidad se erigió en un foro de encuentro y debate de los investigadores, donde se presentaron terapias y herramientas de diagnóstico innovadoras basadas en la luz que se están desarrollando actualmente, y tecnologías que en este contexto van apareciendo, desde de fármacos hasta dispositivos optoelectrónicos. Nombres propios como Ben Feringa, de la Universidad de Groningen, galardonado con el Premio Nobel de Química en 2016 por el diseño y síntesis de máquinas moleculares, o Dirk Traumer, de la New York University, que desarrolla compuestos con actividad farmacológica regulada reversiblemente con luz y utilizados como prótesis molecular en el tratamiento de la ceguera, impartieron dos de la veintena de ponencias programadas.

Entre los avances que se dieron a conocer, destacan los microsistemas implantables en el cuerpo humano y regulados a través de bluetooth para liberar localmente medicamentos que presentó Jae-Wong, del Korea Advanced Institute of Science and Technology; los tratamientos personalizados en dolor crónico, presentados por Cyril Gudet, del Instituto de Génomique Fonctionelle (IGF); o el tratamiento del cáncer a partir de la liberación controlada de fármacos en el punto donde se encuentra el tumor que desarrolla Edith C. Glazer, de la University of Kentucky.

Impacto científico y social

Pero más allá de la puesta en común de las últimas novedades, el simposio fue, sobre todo, un espacio para fomentar la creación de sinergias y la cooperación entre centros e investigadores. «Se abrió un debate muy enriquecedor para delimitar problemas, definir soluciones, alinear estrategias y visualizar futuros desarrollos, que era uno de los objetivos principales del encuentro», explica Xavier Rovira. Según él, unos meses después de la celebración del simposio se está evidenciando el impacto científico que consiguió y que «ahora necesita tiempo para madurar».

Rovira: «Situamos a la UVic-UCC en un contexto internacional de investigación con un alto nivel científico y pudimos explicar a la sociedad las aportaciones que la fotofarmacología puede hacer a la ciencia y la medicina del futuro»

Pero para Rovira, el «impacto social» obtenido es tanto o más relevante: «Situamos la UVic-UCC en un contexto internacional de investigación con un alto nivel científico, pusimos a prueba nuestra capacidad de organización de un evento de esta dimensión y pudimos explicar a la sociedad las aportaciones que la fotofarmacología puede hacer a la ciencia y la medicina del futuro». Y eso, dice, es esencial para el futuro de esta disciplina, porque «es la sociedad quien en última instancia determina dónde deben ir a parar las inversiones del gobierno» y porque foros como este pueden despertar el interés por la investigación los estudiantes actuales.

«Tenemos que hacerlos conscientes de que la investigación es muy estimulante y nada rutinaria» y de que «hacer investigación no significa estar encerrado en un laboratorio, sino escribir artículos, trabajar en equipo, tejer colaboraciones, formar personas y mucho más». En el caso de la fotofarmacología, apunta Rovira, estudiantes de grados como Biotecnología, Medicina o Biología tienen mucho campo por recorrer porque «está viviendo un crecimiento exponencial debido a su gran potencial, tanto en el desarrollo de herramientas de investigación innovadoras como en el descubrimiento de nuevas terapias».



¿Qué es la fotofarmacología?

La fotofarmacología se fundamenta en la administración de compuestos fotosensibles como fármacos que activan y hacen su función sólo en combinación con la luz. Esta peculiaridad proporciona un alto grado de control de la administración de los medicamentos y terapias, ya que permite decidir el punto concreto del cuerpo donde se aplicará y también la duración de la aplicación. Esta precisión y localización hacen que los tratamientos fotofarmacológicos sean una técnica menos agresiva, que puede obtener resultados óptimos minimizando los efectos secundarios.

Aunque tiene algún antecedente en la década de los sesenta, la fotofarmacología se ha desarrollado sobre todo en los últimos diez años. En este tiempo se ha generado una masa crítica significativa de investigadores en centros de investigación y universidades de todo el mundo que la abordan desde diversas perspectivas. Se trata de una ciencia poliédrica que incluye la biología, la farmacología, la física, la química, la ingeniería y la medicina, entre otras. Sus aplicaciones son también muy transversales: terapéuticamente puede ser útil en una gran diversidad de ámbitos médicos, entre los que son especialmente relevantes las neurociencias y la cardiología. Algunas aplicaciones que se están explorando también podrían proporcionar mejoras sustanciales en patologías como la diabetes o el dolor crónico. La fotofarmacología también puede ser utilizada como una herramienta de investigación, y puede combinarse con otras tecnologías, como la nanotecnología de los materiales.

Xavier Rovira

Xavier Rovira

Xavier Rovira es biólogo, doctor en Neurociencias y máster en Bioinformática y Biología Molecular. Su ámbito principal de investigación ha sido la farmacología molecular y, más en concreto, los mecanismos de activación de los receptores acoplados a proteínas G, que los últimos años le han llevado a focalizarse en el ámbito de la fotofarmacología. Hace dos años que Rovira se incorporó a la UVic-UCC y al grupo de investigación TR2Lab en virtud de un proyecto competitivo del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad (MINECO), que financia proyectos de I+D+I dirigidos por jóvenes investigadores con una trayectoria científica relevante.

Su incorporación permitió abrir una nueva línea de investigación en el grupo, centrada en la fotofarmacología molecular. En palabras de la coordinadora del TR2Lab, Marta Otero, «en un grupo transversal y traslacional como el nuestro, en el que los proyectos desarrollados van desde la investigación más básica hasta la clínica y aplicada, su incorporación permitió dar un salto adelante y ganar terreno en la investigación básica, que hasta hace un tiempo teníamos menos desarrollada».