NANOPARTÍCULAS FLUORADAS DE DOBLE FUNCIÓN PARA LA ADMINISTRACIÓN DIRIGIDA DE FÁRMACOS AL CEREBRO Y SU TRANSPORTE AL MISMO

Descripción

Esta invención introduce una nueva clase de nanopartículas de doble funcionalidad diseñadas mediante ingeniería avanzada. Estos sistemas de liberación de fármacos están elaborados a partir de lípidos o polímeros y han sido desarrollados para superar la naturaleza restrictiva de la barrera hematoencefálica (BHE). Estas nanopartículas no solo son capaces de atravesar la BHE, sino también de transportar agentes terapéuticos directamente al cerebro, dirigiéndose específicamente a las regiones afectadas por enfermedades como el Alzheimer y otros trastornos neurodegenerativos. La tecnología se basa en nanopartículas cuya superficie ha sido modificada con moléculas específicas, lo que mejora su capacidad para penetrar la BHE. Esta modificación superficial incrementa la lipofilicidad y la estabilidad metabólica de las nanopartículas, permitiéndoles cruzar la barrera de manera más eficiente que las nanopartículas lipídicas o poliméricas convencionales. Además de esta modificación, las nanopartículas han sido funcionalizadas con ligandos específicos que reconocen y se unen selectivamente a receptores presentes en las células endoteliales de la BHE. Esto permite una administración precisa de fármacos al cerebro, asegurando que los agentes terapéuticos alcancen el sitio de acción deseado y minimizando los efectos fuera de diana. Este enfoque dirigido reduce significativamente la exposición sistémica a los fármacos y, por tanto, disminuye los efectos secundarios comúnmente asociados a otros sistemas de administración que no presentan especificidad cerebral. Adicionalmente, estas nanopartículas han demostrado por sí mismas ser eficaces en la prevención de uno de los mecanismos fundamentales implicados en la enfermedad de Alzheimer. Uno de los procesos clave de esta patología es la agregación del péptido beta-amiloide, mediante la cual estos péptidos adquieren una conformación de lámina beta y se agregan progresivamente hasta formar placas amiloides tóxicas para las células cerebrales. Nuestras nanopartículas han demostrado retrasar la agregación del péptido beta-amiloide. La invención representa un avance transformador en nanomedicina al integrar función terapéutica y eficiencia de administración, ofreciendo una plataforma innovadora para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer y otros trastornos neurológicos.

Ventajas competitivas

Este sistema de nanopartículas de doble funcionalidad ofrece varias ventajas clave frente a los tratamientos actuales para la enfermedad de Alzheimer y a las tecnologías convencionales de liberación de fármacos.
En primer lugar, presenta una mayor capacidad de atravesar la barrera hematoencefálica (BHE) gracias a la fluoración, que incrementa la lipofilicidad de las nanopartículas y mejora su capacidad para cruzar las barreras endoteliales cerebrales. Cuando esta propiedad se combina con ligandos de direccionamiento basados en transferrina (Tf), el sistema permite una transcitosis mediada por receptores, logrando una acumulación cerebral significativamente superior y una liberación específica en el sitio de acción en comparación con nanopartículas no modificadas.
En segundo lugar, las nanopartículas poseen actividad intrínseca anti-amiloide. Al estar funcionalizadas con grupos fluorados, pueden interactuar directamente con los péptidos beta-amiloide, inhibiendo su agregación e incluso favoreciendo potencialmente la desagregación de placas ya existentes. Esto implica que el propio vehículo contribuye activamente a la modificación o inhibición de la enfermedad, y no actúa únicamente como sistema de transporte de fármacos.
Los estudios experimentales comparativos realizados in vitro e in vivo (incluidos en la prueba de concepto) confirman que estas nanopartículas de doble funcionalidad superan a las formulaciones estándar en penetración de la BHE, direccionamiento cerebral y reducción de la carga de placas de beta-amiloide. En modelos murinos WT tratados con estas nanopartículas se observó penetración cerebral a las 2 horas tras la administración intravenosa, en comparación con los grupos placebo y nanopartículas control no modificadas.
En conjunto, estos sistemas de nanopartículas de doble funcionalidad ofrecen liberación multifocal dirigida, menor exposición sistémica y una doble acción terapéutica, representando un avance significativo en la nanomedicina aplicada al tratamiento de la enfermedad de Alzheimer.

Usos y aplicaciones

Actualmente no existe cura para la enfermedad de Alzheimer. Esta invención responde a una necesidad crítica aún no cubierta en este mercado: la falta de terapias eficaces dirigidas al cerebro que sean capaces tanto de atravesar la barrera hematoencefálica (BHE) como de interferir activamente en la agregación del péptido beta-amiloide.

Los tratamientos actuales, incluidos los inhibidores de la colinesterasa y los antagonistas del receptor NMDA, solo ofrecen alivio sintomático. Por otro lado, las terapias basadas en anticuerpos monoclonales (como aducanumab y lecanemab) presentan limitaciones importantes, como una escasa penetración de la BHE, efectos adversos graves, como las anomalías de imagen relacionadas con amiloide (ARIA), y costes muy elevados, difíciles de asumir por los pacientes.
El sistema de nanopartículas fluoradas de doble funcionalidad ofrece una alternativa transformadora, actuando simultáneamente como vehículo de liberación capaz de atravesar la BHE y como agente terapéutico con actividad anti-amiloide. Esta combinación permite una intervención más eficaz y segura sobre la patología del Alzheimer, con potencial para reducir las dosis necesarias y minimizar los efectos secundarios sistémicos.
Los segmentos de mercado en los que esta tecnología presenta utilidad incluyen:
• Terapias para la enfermedad de Alzheimer, un mercado global cuya previsión supera los 15.000 millones de dólares para 2030.
• Plataformas de nanomedicina para trastornos neurodegenerativos, incluyendo enfermedad de Parkinson, esclerosis lateral amiotrófica y enfermedad de Huntington.
• Sistemas de liberación dirigida de fármacos para trastornos del sistema nervioso central y tumores cerebrales.
Existe un fuerte interés comercial por las terapias de nueva generación frente al Alzheimer y por las tecnologías dirigidas al sistema nervioso central, especialmente aquellas capaces de superar las limitaciones impuestas por la BHE. Las compañías farmacéuticas que desarrollan anticuerpos monoclonales o fármacos de pequeño tamaño molecular dirigidos al sistema nervioso central podrían licenciar o establecer alianzas estratégicas con plataformas de liberación como esta invención para mejorar la eficacia terapéutica.
Además, la naturaleza modular del sistema permite su adaptación a otras indicaciones neurológicas, ampliando significativamente su potencial comercial y de transferencia tecnológica.

Sectores

Áreas

Titulares

UNIVERSIDAD DE MÁLAGA, UNIVERSIDADE DO PORTO (UPORTO)

Inventores

MARIA DO CARMO DA SILVA PEREIRA , JOANA ANGÉLICA DE SOUSA LOUREIRO, MEGHNA DABUR , MARIA JOÃO ALVES RAMALHO, STÉPHANIE MACHADO ANDRADE, INES MORENO GONZALEZ, LAURA VEGAS GÓMEZ