El 2n Simposi de Fotofarmacologia estableix a Vic les bases per a l’aplicació futura de fàrmacs regulats per la llum en persones

​Els principals referents mundials en fotofarmacologia s’han reunit aquest dijous i divendres a Vic, en el segon simposi internacional que té lloc a l’entorn d’aquesta branca emergent de la ciència, que utilitza la llum per controlar l’activitat dels medicaments. Unes 130 persones procedents d’universitats i centres de recerca de 15 països diferents han participat a la trobada, organitzada conjuntament per la Universitat de Vic – Universitat Central de Catalunya (UVic-UCC), l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya  – Barcelona Institute of Science and Technology (IBEC) i l’Institut de Química Avançada de Catalunya – Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IQAC-CSIC).

El simposi ha estat un fòrum de trobada i de debat dels principals investigadors i referents internacionals en fotofarmacologia, on s’han presentat les principals novetats de la disciplina. Més en concret, s’ha centrat en teràpies i eines de diagnòstic innovadores basades en la llum que s’estan desenvolupant actualment i en les tecnologies que en aquest context van apareixent, des de fàrmacs fins a dispositius optoelectrònics.

Microsistemes implantables al cos

En aquest sentit, una de les ponències que ha provocat més impacte entre els assistents ha estat la de Jae-Wong Jeong, del Korea Advanced Institute of Science and Technology. En la seva intervenció ha explicat els seus avenços en el disseny de microsistemes implantables al cos humà i regulats a través de bluetooth, que permeten controlar de forma precisa l’alliberament localitzat d’un medicament així com la quantitat de llum que es necessita per activar-lo. Jeong ha mostrat com aquest microsistema, que per les seves reduïdes dimensions es pot implantar al teixit subcutani, ja s’ha provat amb èxit en assajos amb animals.

L’aparell pot tenir aplicacions, per exemple, en el tractament del dolor crònic, ajustant la dosi exacta a les necessitats del pacient en cada moment, i reduint al mínim els efectes secundaris del fàrmac. Precisament de l’aplicació de la fotofarmacologia en el tractament del dolor crònic n’ha parlat Cyril Goudet, de l’Institut de Génomique Fonctionelle (IGF), que treballa en el control del dolor a partir de la identificació i el tractament amb fotofarmacologia només dels receptors cerebrals que són rellevants per a la seva transmissió.

Tractaments per curar la ceguera

Uns altres dels treballs que s’han posat sobre la taula durant el simposi han estat els que avancen en la cura de la ceguera amb medicaments fotosensibles. Un dels investigadors en aquest camp és Michael Telias, de la University of California Berkeley, que ha explicat com aquesta patologia ja s’ha revertit en animals mitjançant la implantació de molècules fotosensibles a la retina. Aquestes molècules actuen com a sensors artificial de llum, i unides a les neurones que sobreviuen a la degeneració de la retina, reactiven el procés biològic que permet restablir la vista. També sobre aquest camp ha parlat Dirk Trauner, de la New York University, que desenvolupa compostos amb activitat farmacològica regulada reversiblement amb llum, és a dir, que s’activen i es desactiven com un interruptor i que per això es coneixen com a photoswitches (fotocommutadors). Aquests compostos són, precisament, els fàrmacs utilitats a mode de pròtesi molecular en el tractament contra la ceguera.

Fotofarmacologia contra el càncer

Al simposi, entre d’altres temes, també s’hi ha abordat el tractament del càncer a partir de la fotofarmacologia. En aquest sentit, ha versat la ponència d’Edith C. Glazer, de la University of Kentucky, que utilitza la llum per fer un alliberament controlat de fàrmacs que actuïn només a la zona concreta on es troba localitzat el tumor. També n’ha parlat Romain Quidant, professor d’investigació ICREA a l’Institut de Ciències Fotòniques (ICFO), que treballa en el desenvolupament de nanopartícules que s’escalfen de forma localitzada amb la llum i que, en oncologia, poden utilitzar aquesta escalfor per atacar i destruir les cèl·lules tumorals. La diabetis o l’Alzheimer són altres patologies en les quals s’està treballant.

Creació de sinergies i cooperació entre centres i investigadors

Amb aquest simposi, els organitzadors pretenen fomentar la creació de sinergies i la cooperació entre centres i investigadors, i obrir un debat per delimitar problemes, definir solucions, alinear estratègies i visualitzar futurs desenvolupaments. Per això també han volgut incentivar la transversalitat del debat incloent els punts de vista de professionals d’àmbits d’influència de la fotofarmacologia, com metges, representants de sectors industrials vinculats a la llum (fotònica, espectroscòpia o òptica), la teràpia molecular (indústria farmacèutica, biotecnologia o química mèdica) i els dispositius mèdics.

Una d’aquestes intervencions ha estat la de Vasilis Ntziachristos, de la Technische Universität de Munic, que ha presentat al simposi un sistema d’imatge molecular utilitzat en aplicacions diagnòstiques i clíniques, tant en teixits biològics com en éssers vius. Aquest sistema combina la interacció de llum i ultrasons per obtenir  imatges moleculars en temps real i altíssima definició. També Kristian Berg, de la Universitat d'Oslo, ha explicat l'estat actual de la teràpia fotodinàmica, una tecnologia mèdica que empra una combinació de molècules fotoactivables i llum per induir mort cel·lular de manera controlada i que actualment ja s’aplica en el tractament de diferents tumors i en l’eliminació controlada de microorganismes. 

El simposi ha inclòs una vintena de ponències, tres blocs de presentacions breus i dues sessions de pòsters. La inauguració, dijous al matí, va anar a càrrec del rector de la UVic-UCC, Joan Masnou, i del membre del comitè organitzador i investigador a l’IQAC, Amadeu Llebaria.

Una disciplina en expansió

La trobada de Vic dona continuïtat al primer simposi de fotofarmacologia, que va tenir lloc al Centre Mèdic de la Universitat de Groningen (Països Baixos) el febrer de 2017, impulsat pels equips de recerca de Wiktor Szymanski i Ben Feringa, que també han participat en aquesta segona edició. En aquesta edició que ha tingut lloc a Vic, Ben Feringa, que va rebre el Premi Nobel de Química el 2016 pel disseny i síntesi de màquines moleculars, ha fet un resum de les aplicacions de la llum en el control molecular i de les seves diverses aplicacions. Entre d’altres, ha mencionat el control de nanoestructures per l’alliberament de fàrmacs, l’ús de motors moleculars, els antibiòtics activats per la llum, els sistemes per regular l’activitat de molècules biològiques com àcids nucleics i proteïnes i els nous materials intel·ligents que poden adquirir propietats en funció de les característiques de la llum.

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 gens invasiva, que pot obtenir resultats òptims minimitzant els efectes secundaris.

Tot i que té algun antecedent 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. 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.