El profesor de investigación ICREA e investigador principal del grupo de Nanosondas y Nanoconmutadores del Instituto de bioingeniería de Cataluña (IBEC) y del CIBER-BBN, Pau Gorostiza, será el encargado de coordinar un innovador proyecto destinado centrado en la exploración de ideas atrevidas para tecnologías radicalmente nuevas, apoyando colaboraciones científicas de vanguardia, interdisciplinarias y de alto riesgo, pero también alta recompensa que sustentan avances tecnológicos. En concreto, tomará parte en la iniciativa PhotoTheraPort centrada en el desarrollo de implantes luminiscentes como puertos para terapias de luz.
Este proyecto, financiado por el prestigioso programa Pathfinder Open del Consejo de Innovación Europeo (EIC) replicará el empleo de estos implantes luminiscentes, que ya se emplean en quimioterapia para administrar fármacos, al tratamiento del dolor y la epilepsia. No en vano, las terapias basadas en la luz están cobrando importancia en la medicina debido a su capacidad para dirigirse a regiones específicas del cuerpo y permitir, por tanto, un tratamiento más localizado y concreto en las incidencias que presentan los pacientes.
Estas terapias se enfrentan a un desafío común: la atenuación de la luz visible a través de tejidos blandos y huesos antes de que llegue de manera efectiva al lugar de interés
Del mismo modo, a pesar de su demostrado potencial terapéutico, estas terapias se enfrentan a un desafío común: la atenuación de la luz visible a través de tejidos blandos y huesos antes de que llegue de manera efectiva al lugar de interés. En esta línea, se produce la circunstancia de que esta atenuación resulta superior a medida que los propios tejidos y órganos que se pretende alcanzar presentan una mayor profundidad. Un desafío frente a la que la iniciativa PhotoTheraPort se dirige a ofrecer una respuesta más efectiva que las existentes en la actualidad.
En concreto, este proyecto sustentado en un consorcio de 8 instituciones de 4 diferentes países (el Instituto Letón de Síntesis Orgánica, la Universidad de Tampere (Finlandia), el instituto de Tecnología Technion (Israel), la Universidad Stradins de Riga (Letonia), la Universidad de Cádiz, el Instituto de Investigaciones Biomédicas de Barcelona (IIBB-CSIC) y el Instituto Teamit), coordinados por el IBEC, llevará a cabo una investigación con una financiación estipulada de 3 millones de euros durante los próximos 3 años. Se destinarán a desarrollar unos implantes diseñados para que emitan luz localmente al iluminarlos con una fuente de luz externa.
Se desarrollarán fotofármacos diseñados para trabajar juntamente con la plataforma de emisores de luz. Estos fármacos se activan únicamente cuando se exponen a un color de luz específico
Estos dispositivos incorporan nanopartículas de conversión, que al iluminarlas con luz infrarroja emiten fotones de mayor energía. De este modo, la emisión de luz por parte de las nanopartículas se puede controlar de forma remota y no invasiva, aplicando externamente luz infrarroja, que sí penetra a través del tejido y el hueso. La forma y el color de emisión podrán ajustarse a diversos propósitos terapéuticos. Se empleará inicialmente esta plataforma para producir efectos analgésicos únicamente mediante luz, lo que se conoce cómo fotobiomodulación contra el dolor, y lo compararán con lámparas que ya se utilizan clínicamente. Así, el propósito es tratar el dolor inflamatorio de manera más efectiva en regiones ocultas de la columna vertebral.
Posteriormente, los PhotoTheraPort se aplicarán a terapias de neuromodulación fotofarmacológica. Para ello se desarrollarán fotofármacos diseñados para trabajar juntamente con la plataforma de emisores de luz. Estos fármacos se activan únicamente cuando se exponen a un color de luz específico. Esta segunda tecnología se probará para reducir el dolor neuropático iluminando en ciertas regiones de la columna vertebral. También se intentará inhibir la hiperactividad neuronal característica de la epilepsia focal, que afecta a una zona limitada del cerebro y es intratable en el 30% de pacientes epilépticos.
"Si obtenemos buenos resultados preclínicos para la neuromodulación, sería la primera molécula de este tipo que cumpla con los requisitos regulatorios”
El coordinador de este trabajo, Pau Gorostiza, remarca que “la meta es demostrar, dentro de cinco años, la seguridad y no toxicidad de la plataforma y acercar esta nueva terapia de fotobiomodulación al uso clínico. Los plazos de desarrollo de los fotofármacos son impredecibles, pero se prevén más largos. Si obtenemos buenos resultados preclínicos para la neuromodulación, sería la primera molécula de este tipo que cumpla con los requisitos regulatorios”
Finalmente, una vez probada la eficacia de los PhotoTheraPort para estas patologías, la plataforma tiene el potencial de poder aplicarse a otras condiciones que requieren de tratamientos con acción localizada, como son la artritis, las enfermedades autoinmunes, las infecciones o los trasplantes. La simplicidad y versatilidad de esta innovadora plataforma pretende mejorar el tratamiento del dolor y la calidad de vida de los pacientes, además de ofrecer al sistema sanitario formas de optimizar costes médicos y ampliar sus beneficios.