Fotofarmacología, les médicaments du futur pour un médicament personnel et précité

  • L’investigador Xavier Rovira impulsa projectes de recerca en fotofarmacologia molecular, i més en concret cardíaca, al grup de recerca TR2Lab a la UVic-UCC
  • Els principals referents internacionals en aquest àmbit es van reunir a la UVic en un simposi, un espai per compartir resultats i fomentar les sinergies i la cooperació

Imagineu-vos que tenim a les nostres mans un fàrmac que podem introduir al cos humà i deixar-lo inactiu fins que nosaltres li diguem quan, on i de quina manera ha d’actuar. Imagineu també que utilitzem la llum per activar i desactivar aquest fàrmac a la part del cos que volem, durant l’estona que volem i amb la intensitat que ens interessa. Això serà possible d’aquí a uns anys amb l’aplicació de la fotofarmacologia, una branca emergent de la ciència que desenvolupa teràpies basades en l’administració de compostos fotosensibles. La fotofarmacologia és, també, un dels àmbits d’expertesa de Xavier Rovira, especialista en farmacologia molecular i membre del grup de recerca TR2Lab (Tissue Repair and Regeneration) de la Universitat de Vic – Universitat Central de Catalunya (UVic-UCC).

«Quan utilitzem fàrmacs controlats per la llum podem centrar l’eficàcia del medicament en els òrgans o teixits que ho necessiten, aconseguint que sigui innocu per a la resta del cos i millorant els efectes de l’activitat terapèutica», explica Xavier Rovira. En definitiva, afirma, «la seva precisió i localització converteixen la fotofarmacologia en una tècnica menys agressiva, que pot obtenir resultats òptims minimitzant els efectes secundaris». Els seus fonaments, a més, es poden aplicar a un gran nombre de malalties, des del càncer, el dolor crònic o les patologies del sistema nerviós central passant per la diabetis o la ceguera.

Fotofarmacologia per al cor

En el cas de Rovira, la seva recerca se centra en la fotofarmacologia cardíaca i, més en concret, en el tractament de les arrítmies que, «no solament es produeixen en un òrgan molt específic del cos, sinó en una part molt concreta d’aquest òrgan». «Per què hem de reduir la freqüència cardíaca de tot el cor si podem trobar la manera de reduir només la de la part afectada?», planteja Rovira. Segon ell, les noves teràpies també eliminaran «els efectes tòxics per al cos i les conseqüències per al sistema nerviós central» dels fàrmacs actuals.

Rovira: «Per què hem de reduir la freqüència cardíaca de tot el cor si podem trobar la manera de reduir només la de la part afectada?»

L’equip de la línia d’investigació *Molecular Photopharmacology*, que coordina, també l’integren l’estudiant de doctorat Anna Duran i l’alumne de quart curs del grau en Biotecnologia Marc Alemany, que ha centrat el seu Treball de Final de Grau (TFG) en l’àmbit de la fotofarmacologia. Els projectes que desenvolupen, a més, els fan en col·laboració amb investigadors de l’IQAC-CSIC (Institut de Química Avançada de Catalunya - Consejo Superior de Investigaciones Científicas) i amb metges cardiòlegs dels hospitals Doctor Josep Trueta i de la Vall d’Hebron. Ara estan posant en marxa conjuntament nous projectes per abordar el tractament de les arrítmies complexes i els infarts cardíacs a través de fàrmacs fotosensibles.

Segon simposi internacional a la UVic-UCC

Malgrat que la fotofarmacologia és un camp de recerca molt nou i els investigadors no s’atreveixen a donar terminis per a la seva aplicació efectiva, al llarg de l'última dècada ha fet grans avenços i ha obtingut resultats molt esperançadors. Alguns d’aquests avenços es van presentar a la UVic-UCC en el segon simposi internacional que va tenir lloc a l’entorn d’aquesta disciplina, i que el passat 1 i 2 de novembre va reunir al Campus Vic els principals referents en aquest àmbit. Unes 130 persones procedents d’universitats i centres de recerca de 15 països diferents van participar a la trobada, organitzada conjuntament per la UVic-UCC, l’IQAC-CSIC i l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC).

Durant dos dies la Universitat es va erigir en un fòrum de trobada i de debat dels investigadors, on es van presentar teràpies i eines de diagnòstic innovadores basades en la llum.

Durant dos dies la Universitat es va erigir en un fòrum de trobada i de debat dels investigadors, on es van presentar teràpies i eines de diagnòstic innovadores basades en la llum que s’estan desenvolupant actualment, i tecnologies que en aquest context van apareixent, des de fàrmacs fins a dispositius optoelectrònics. Noms propis com Ben Feringa, de la Universitat de Groningen, guardonat amb el Premi Nobel de Química el 2016 pel disseny i síntesi de màquines moleculars, o Dirk Traumer, de la New York University, que desenvolupa compostos amb activitat farmacològica regulada reversiblement amb llum i utilitzats com a pròtesi molecular en el tractament de la ceguera, van impartir dues de la vintena de ponències programades.

Entre els avenços que s’hi van donar a conèixer, destaquen els microsistemes implantables al cos humà i regulats a través de *bluetooth* per alliberar localment medicaments que va presentar Jae-Wong, del Korea Advanced Institute of Science and Technology; els tractaments personalitzats en dolor crònic, presentats per Cyril Gudet, de l’Institut de Génomique Fonctionelle (IGF); o el tractament del càncer a partir de l’alliberament controlat de fàrmacs al punt on es troba el tumor que desenvolupa Edith C. Glazer, de la University of Kentucky.

Impacte científic i social

Però més enllà de la posada en comú de les darreres novetats, el simposi va ser, sobretot, un espai per fomentar la creació de sinergies i la cooperació entre centres i investigadors. «Es va obrir un debat molt enriquidor per delimitar problemes, definir solucions, alinear estratègies i visualitzar futurs desenvolupaments, que era un dels objectius principals de la trobada», explica Xavier Rovira. Segons ell, uns mesos després de la celebració del simposi s’està evidenciant l’impacte científic que va aconseguir i que «ara necessita temps per madurar».

Rovira: «Vam situar la UVic-UCC en un context internacional de recerca amb un alt nivell científic i vam poder explicar a la societat les aportacions que la fotofarmacologia pot fer en la ciència i la medicina del futur»

Però per a Rovira, l’«impacte social» obtingut és tant o més rellevant: «Vam situar la UVic-UCC en un context internacional de recerca amb un alt nivell científic, vam posar a prova la nostra capacitat d’organització d’un esdeveniment d’aquesta dimensió i vam poder explicar a la societat les aportacions que la fotofarmacologia pot fer en la ciència i la medicina del futur». I això, diu, és essencial per al futur d’aquesta disciplina, perquè «és la societat qui en última instància determina on han d’anar a parar les inversions del govern» i perquè fòrums com aquest poden despertar l’interès per la recerca dels estudiants actuals.

«Els hem de fer adonar que la recerca és molt estimulant i gens rutinària» i que «fer investigació no vol dir estar tancat en un laboratori, sinó escriure articles, treballar en equip, teixir col·laboracions, formar persones i molt més». En el cas de la fotofarmacologia, apunta Rovira, estudiants de graus com Biotecnologia, Medicina o Biologia tenen molt de camp per recórrer perquè «està vivint un creixement exponencial a causa del seu gran potencial, tant en el desenvolupament d’eines de recerca innovadores com en la descoberta de noves teràpies».



Què és la fotofarmacologia?

La fotofarmacologia es fonamenta en l’administració de compostos fotosensibles com a fàrmacs que s’activen i fan la seva funció només en combinació amb la llum. Aquesta peculiaritat proporciona un alt grau de control de l’administració dels medicaments i teràpies, ja que permet decidir el punt concret del cos on s’aplicarà i també la durada de l’aplicació. Aquesta precisió i localització fan que els tractaments fotofarmacològics siguin una tècnica menys agressiva, que pot obtenir resultats òptims minimitzant els efectes secundaris.

Tot i que té algun antecedents a la dècada dels seixanta, la fotofarmacologia s’ha desenvolupat sobretot els últims deu anys. En aquest temps s’ha generat una massa crítica significativa d’investigadors en centres de recerca i universitats de tot el món que l’aborden des de diverses perspectives. Es tracta d’una ciència polièdrica que inclou la biologia, la farmacologia, la física, la química, l’enginyeria i la medicina, entre d’altres. Les seves aplicacions són també molt transversals: terapèuticament pot ser útil en una gran diversitat d’àmbits mèdics, entre els quals són especialment rellevants les neurociències i la cardiologia. Algunes aplicacions que s’estan explorant també podrien proporcionar millores substancials en patologies com la diabetis o el dolor crònic. La fotofarmacologia també pot ser utilitzada com una eina d’investigació, i pot combinar-se amb altres tecnologies, com ara la nanotecnologia dels materials.

Xavier Rovira

Xavier Rovira

Xavier Rovira és biòleg, doctor en Neurociències i màster en Bioinformàtica i Biologia Molecular. El seu àmbit principal de recerca ha estat la farmacologia molecular i, més en concret, els mecanismes d’activació dels receptors acoblats a proteïnes G, que els darrers anys l’han dut a focalitzar-se en l’àmbit de la fotofarmacologia. Fa 2 anys que Rovira es va incorporar a la UVic-UCC i al grup de recerca TR2Lab en virtut d’un projecte competitiu del Ministeri d’Economia, Indústria i Competitivitat (MINECO), que finança projectes d’I+D+I dirigits per joves investigadors amb una trajectòria científica rellevant.

La seva incorporació va permetre obrir una nova línia de recerca al grup, centrada en la fotofarmacologia molecular. En paraules de la coordinadora del TR2Lab, Marta Otero, «en un grup transversal i translacional com el nostre, en què els projectes desenvolupats van des de la recerca més bàsica fins a la clínica i aplicada, la seva incorporació va permetre fer un salt endavant i guanyar terreny en la investigació bàsica, que fins fa un temps teníem menys desenvolupada».