El grupo de investigación de Encapsulación y Evaluación Biológica Avanzada (ENCAPBIO-ULL) de la Universidad de La Laguna, liderado por Edgar Pérez Herrero, ha publicado recientemente tres nuevos artículos de investigación realizados en colaboración con el catedrático de Estadística de la Universidad de Salamanca, Juan M. Rodríguez-Díaz. Estos artículos están centrados en la optimización estadística de diferentes procedimientos de síntesis de partículas poliméricas y proteicas que evitan la utilización de condiciones drásticas y que, por ello, esquivan posibles daños a las moléculas bioactivas encapsuladas.
Inicialmente, se llevó a cabo un cribado de todos los factores con posible influencia en los procesos de síntesis para conocer, con el mínimo número de experimentos, los de mayor significancia estadística. Posteriormente, se aplicó una metodología de respuesta de superficie para obtener modelos que correlacionen los factores con influencia en el proceso de síntesis con algunas de las características de las partículas, tales como su tamaño y distribución, su carga superficial o su eficiencia de encapsulación, determinándose las combinaciones de factores que permiten optimizar los procesos de síntesis.
En primer lugar, se optimizó matemáticamente un procedimiento modificado del método de pre-gelificación iónica con complejación polielectrolítica para sintetizar nanopartículas basadas en alginato y quitosano, en el cual se realizó una adición controlada de los reactivos y se utilizó sonicación para el mezclado de las fases. El nuevo proceso de síntesis permitió obtener tamaños de partícula entre 200 y 700 nm y cargas superficiales en un rango muy amplio. Los factores que más influyen en la generación de estas nanopartículas son la concentración de los reactivos (alginato, quitosano y cloruro de calcio) y la relación existente entre el alginato y el quitosano. Este trabajo fue publicado hace un par de meses en Polymers y ha sido incluido en un número especial de la revista.
De la misma manera, se aplicó una metodología estadística para optimizar dos innovadores métodos de síntesis que permiten generar nanopartículas proteicas de albúmina. Se utilizó quitosano como componente esencial de la formulación, adaptando el método de gelificación iónica o añadiendo este polímero como recubrimiento a nanopartículas de albúmina generadas por desolvatación. Ambos procesos de síntesis permitieron obtener partículas de muy diferentes tamaños, con cargas superficiales desde neutras hasta positivas. En este caso, los factores con una mayor influencia en los dos procesos de síntesis fueron las concentraciones de albúmina y quitosano, el pH de éste último y la relación entre la albúmina y el quitosano (gelificación iónica) o el etanol (desolvatación modificada). Este trabajo ha sido publicado la semana pasada en la revista oficial de la Controlled Release Society, la revista Drug Delivery and Translational Research (Springer Nature).
Por último, este grupo de investigación ha optimizado matemáticamente un nuevo proceso de síntesis para generar micropartículas de alginato de menos de 100 micras basándose en la utilización de atomización coaxial por microcapilares y el método de gelificación iónica. Como era esperable, la concentración de alginato y el caudal de aire coaxial fueron los factores con un mayor efecto en el tamaño y la homogeneidad de las partículas. El dispositivo para generar las gotas micrométricas de alginato fue diseñado y construido por el propio grupo de investigación basándose en los trabajos del Prof. Raghavan (University of Maryland). Este trabajo fue publicado hace un par de semanas en el Journal of Drug Delivery Science and Technology, la revista oficial de la APGI (Association de Pharmacie Galénique Industrielle).
Con estos artículos el grupo ha publicado en este año académico cinco artículos en revistas internacionales del primer cuartil (según el Journal Citation Report). Todas estas publicaciones han sido financiadas por dos proyectos de los que Pérez-Herrero es coIP, uno de la Fundación Canaria Instituto de Investigación Sanitaria de Canarias y otro de la Universidad de La Laguna, a través de su plataforma de Crowdfunding, y por un proyecto del Plan Nacional (Ministerio de Ciencia e Innovación), en el que este profesor participa como líder de la ULL, junto con la Universidad de Santiago de Compostela y Navarra.
ENCAPBIO-ULL está enfocado en el diseño, síntesis y caracterización de diferentes micro/nanotransportadores y scaffolds para vehiculizar moléculas bioactivas hacia dianas terapéuticas de interés en diferentes enfermedades, con un especial énfasis en los cánceres hematológicos y en las enfermedades neurodegenerativas. Pérez-Herrero es actualmente profesor titular, después de haberse formado en la Universidad de Salamanca, la University of Texas at Austin (EEUU), el Institute of Bioscience and Biotechnology Research de la University of Maryland (EEUU), el Centro de Investigación Príncipe Felipe (Valencia) y la Universidade de Santiago de Compostela. Está dirigiendo actualmente tres tesis doctorales, dentro del Programa de Doctorado en Ciencias Médicas y Farmacéuticas, Desarrollo y Calidad de Vida.
