Segons ha informat la institució acadèmica en un comunicat, la novetat principal residix en la incorporació a este material, format per una matriu mesoporosa d'òxids de silici, calci i fòsfor, de portes moleculars que permetrien l'alliberament controlat de les substàncies emmagatzemades dins dels porus, com a fàrmacs antitumorals o antibiòtics.

Una porta molecular és un mecanisme l'obertura del qual està en funció de determinats estímuls externs. En este cas concret, els fàrmacs "només s'alliberarien en presència d'enzims associats a un tumor o a una infecció en els ossos".

Segons expliquen Ramón Martínez-Máñez, director de l'Institut Interuniversitari d'Investigació de Reconeixement Molecular i Desenvolupament Tecnològic (IDM) i director científic del CIBER-BBN, i María Vallet-Regí, Directora del Grup d'Investigació de Biomaterials Intel·ligents, GIBI, de la Universitat Complutense de Madrid i cap de grup del CIBER-BBN, en l'actualitat ja existixen scaffolds que permeten l'alliberament lent d'un medicament, però esta es produïx de forma automàtica i inespecífica.

"En este treball, hem desenvolupat innovadors nanodispositius basats en portes moleculars d'adenosina trifosfat (ATP) i i-poli-l-lisina, utilitzant vidre bioactiu mesoporós, conegut per les seues àmplies propietats osteoregeneratives i osteoinductives, com a suport inorgànic", han explicat Martínez-Máñez i Vallet-Vaig regir.

Els porus d'este material estan carregats amb el fàrmac en qüestió, i l'entrada dels porus "estaria bloquejada per la presència de les portes moleculars. Estos nanodispositius evitarien l'alliberament del fàrmac de forma inespecífica. El fàrmac o antibiòtic només s'alliberaria cap a la zona afectada quan es detectara la presència d'enzims associats a l'existència d'un tumor o una infecció", han descrit.

REDUCCIÓ DE FÀRMACS INDISCRIMINAT

D'esta forma, es reduiria l'ús de fàrmacs indiscriminat, augmentant l'eficiència dels tractaments. Sobre com funcionarien les portes moleculars, el director de l'IDM de la UPV explica que l'existència d'un tumor ossi pot portar associat un increment en l'expressió de fosfatasa alcalina i és, davant la presència d'este enzim, quan les portes s'obrin per a alliberar el fàrmac en qüestió. En el cas d'infeccions en el teixit ossi, l'estímul que obri la porta són les proteases alliberades pels bacteris que infecten este tipus de materials.

En els treballs de laboratori, els investigadors van demostrar l'eficàcia dels nanodispositius aplicant en concret doxorrubicina -citotèxic àmpliament utilitzat en el camp mèdic -per al cas dels tumors-; i per a les infeccions òssies un antibiòtic d'ampli espectre, el levofloxacino.

"Este estudi obri la possibilitat de desenvolupar nous biomaterials per a les teràpies contra el càncer d'os i infeccions òssies. Els resultats obtinguts fins al moment en els cultius cel·lulars són molt prometedors, si bé queden molts passos per donar. El següent seria la fabricació de dispositius tridimensionals utilitzant este material, i la seua validació en un model animal", conclou Vallet-Regí.