Recerca

La fibrosi hepàtica podria tractar-se amb nanopartícules d'or

Investigadors de l'IDIBAPS, CIBERehd i ICFO utilitzen nanopartícules d'or i plasmònica per al tractament de fibrosi hepàtica en ratolins. Els resultats positius obtinguts en l'estudi i presentats durant la jornada de Ciberehd han demostrat la viabilitat d'aplicar la teràpia fototèrmica plasmònica com estratègica antifibròtica.

La fibrosi hepàtica s'origina quan el fetge és danyat o exposat a estímuls proinflamatoris de manera contínua o freqüent. En aquest context patològic, el fetge produeix una cicatrització interna i aquesta cicatrització de la ferida s'anomena fibrosi hepàtica. Si la ferida és petita, el fetge pot cicatritzar i tornar a la seva estructura i funcionament normal. Però si la ferida és gran i es produeix de forma contínua, la reparació o cicatrització de la zona danyada comporta a una destrucció de l'estructura interna de l'òrgan, el qual afecta la seva capacitat de regenerar-se i funcionar adequadament, derivant en malalties com la cirrosi.

Encara que la malaltia es diagnostica mitjançant diagnòstic per imatge, anàlisi de sang, biòpsia i hepàtica, fins ara, el tractament emprat per metges apunta a atacar el seu origen o causa sense aprofundir en la manera de curar les cicatrius generades per aquestes causes.

Interessat en buscar una solució a aquesta malaltia, Manuel Morales-Ruiz, investigador del grup Recerca translacional en noves estratègies terapèutiques i diagnòstiques en malalties hepàtiques de l’IDIBAPS-Hospital Clínic i del CIBERehd, conjuntament amb els investigadors Miquel Navasa i Wladimiro Jiménez del mateix centre, van començar una col·laboració amb el grup de investigació de l'Prof. ICREA de l'ICFO Romain Quidant, expert en fotònica i temes relacionats amb nanopartícules d'or i teràpies fototèrmiques basades en tècniques utilitzant plasmònica.

Arran dels estudis duts a terme entre els dos grups, aquest equip de científics ha presentat recentment un estudi pioner en la jornada anual de l'CIBERehd de 2019 titulat "Teràpia fototèrmica plasmònica amb nanorods d'or per al tractament de la fibrosi hepàtica en ratolins". Els resultats obtinguts en aquest estudi li han valgut per a ser seleccionat i premiat en la categoria d'investigació bàsica pel CIBERehd.

Per a l'estudi, la tècnica que han estudiat i posat en marxa els investigadors se centra en utilitzar llum i nanopartícules d'or (GNR) per tractar les cèl·lules estrellades hepàtiques (HSC), les quals són la principal font de matriu extracel·lular en els fetges fibròtics. Aquestes nanopartícules s'injecten en el fetge i a l'estar modificades químicament, amb anticossos determinats (GNR-AbPDGFRβ), busquen adherir-se a aquestes cèl·lules estrellades hepàtiques. En ser irradiades amb llum visible i donat que tenen propietats fototèrmiques úniques, les nanopartícules fan que els electrons lliures del metall experimentin una oscil·lació col·lectiva dins de la xarxa metàl·lica, coneguda com ressonància plasmònica de superfície. La vibració iniciada per la llum, va atenuant i dissipant la seva energia en forma de calor, generant així una ablació cel·lular per calor delimitada a l'escala nanomètrica - afectació unicel·lular.

Per tal de comprovar la consistència de la tècnica, els experts van realitzar l'estudi en ratolins. Al llarg de 5 setmanes, se'ls va induir als mateixos la fibrosi hepàtica. Finalitzada aquesta fase, se'ls van injectar les nanopartícules d'or amb els respectius anticossos i mitjançant diverses tècniques de visualització es van assegurar que les mateixes estiguessin localitzades en el fetge. Deu dies després d'haver realitzat la injecció, van procedir a irradiar la zona amb llum visible per escalfar les nanopartícules i generar la ressonància plasmònica. A el cap de 5 dies, van observar que els ratolins fibròtics tractats amb GNR-AbPDGFRβ van mostrar una disminució significativa de la fibrosi hepàtica i de marcadors sèrics de dany hepàtic en comparació amb aquells que no havien rebut la dosi de nanopartícules amb anticossos. Els investigadors post-doctorals, i primers signants d'aquest estudi, que han fet possible la consecució d'aquest treball són els Drs. Jordi Ribera i Clara Vilches.

Aquests resultats han aconseguit demostrar que la teràpia fototèrmica plasmònica de nanopartícules d'or modificades amb anticossos i irradiades amb llum visibles ha aconseguit disminuir la fibrosi i la inflamació hepàtica, confirmant així la viabilitat de la teràpia com a estratègica antifibròtica.

"Aquest treball il·lustra la transversalitat de la tècnica fototèrmica plasmònica i demostra el seu potencial més enllà de l'oncologia i la desinfecció. Tot i els resultats molt prometedors d'aquesta prova de concepte, el camí cap a la clínica segueix sent llarg. Els estudis futurs es centraran en comprovar l'absència de toxicitat de les nanopartícules d'or a llarg termini i optimitzar les condicions de l'tractament per millorar la seva eficàcia", destaca Quidant.

L’estudi ha rebut finançament de la Fundació Cellex i el Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats (SAF2016-75358-R), entre d’altres.