Investigación

La fibrosis hepática podría tratarse con nanopartículas de oro

Investigadores del IDIBAPS, CIBERehd e ICFO utilizan nanopartículas de oro y plasmónica para el tratamiento de fibrosis hepática en ratones. Los resultados positivos obtenidos en el estudio y presentados durante la jornada del Ciberehd han demostrado la viabilidad de aplicar la terapia fototérmica plasmónica como estratégica antifibrótica.

La fibrosis hepática se origina cuando el hígado es dañado o expuesto a estímulos proinflamatorios de manera continua o frecuente. En este contexto patológico, el hígado produce una cicatrización interna y esta cicatrización de la herida se denomina fibrosis hepática. Si la herida es pequeña, el hígado puede cicatrizar y volver a su estructura y funcionamiento normal. Pero si la herida es grande y se produce de forma continua, la reparación o cicatrización de la zona dañada conlleva a una destrucción de la estructura interna del órgano, el cual afecta su capacidad de regenerarse y funcionar adecuadamente, derivando en enfermedades como la cirrosis.

Aunque tal enfermedad se diagnostica mediante diagnóstico por imagen, análisis de sangre, biopsia hepática, hasta ahora, el tratamiento empleado por médicos apunta a atacar su origen o causa sin ahondar en la manera de curar las cicatrices generadas por tales causas.

Interesado en buscar una solución a esta enfermedad, Manuel Morales-Ruiz, investigador del grupo Investigación traslacional en nuevas estrategias terapéuticas y diagnósticas en enfermedades hepáticas del IDIBAPS-Hospital Clínic y CIBERehd, conjuntamente con los investigadores Miquel Navasa y Wladimiro Jiménez del mismo centro, comenzaron una colaboración con el grupo de investigación del Prof. ICREA del ICFO Romain Quidant, experto en fotónica y temas relacionados con nanopartículas de oro y terapias fototérmicas basadas en técnicas utilizando plasmónica.

A raíz de los estudios llevados a cabo entre ambos grupos, este equipo de científicos ha presentado recientemente un estudio pionero en la jornada anual del CIBERehd de 2019 titulado “Terapia fototermica plasmonica con nanorods de oro para el tratamiento de la fibrosis hepatica en ratones”. Los resultados obtenidos en tal estudio le han valido para ser seleccionado y premiado en la categoría de investigación básica por el CIBERehd.

Para el estudio, la técnica que han estudiado y puesto en marcha los investigadores se centra en utilizar luz y nanopartículas de oro (GNR) para tratar las células estrelladas hepáticas (HSC), las cuales son la principal fuente de matriz extracelular en los hígados fibróticos. Estas nanopartículas se inyectan en el hígado y al estar modificadas químicamente, con anticuerpos determinados (GNR-AbPDGFRβ), buscan adherirse a estas células estrelladas hepáticas. Al ser irradiadas con luz visible y al presentar propiedades fototérmicas únicas, las nanopartículas hacen que los electrones libres del metal experimenten una oscilación colectiva dentro de la red metálica, conocida como resonancia plasmónica de superficie. La vibración iniciada por la luz, va atenuándose y disipando su energía en forma de calor, generando así una ablación celular por calor delimitada a la escala nanometrica - afectación unicelular.

Con el fin de comprobar la consistencia de la técnica, los expertos realizaron el estudio en ratones. En el transcurso de 5 semanas, se les indujo a los mismos la fibrosis hepática. Finalizada esta fase, se les inyecto las nanopartículas de oro con los respectivos anticuerpos y mediante diversas técnicas de visualización se aseguraron que las mismas estuvieran localizadas en el hígado. Diez días después de haber realizado la inyección, procedieron a irradiar la zona con luz visible para calentar las nanopartículas y generar la resonancia plasmónica. Al cabo de 5 días, observaron que los ratones fibróticos tratados con GNR-AbPDGFRβ mostraron una disminución significativa de la fibrosis hepática y marcadores séricos de dañó hepático en comparación con aquellos que no habían recibido la dosis de nanopartículas con anticuerpos. Los investigadores post-doctorales, y primeros firmantes de este estudio, que han posibilitado la consecución de este trabajo son los Dres. Jordi Ribera y Clara Vilches.

Tales resultados han conseguido demostrar que la terapia fototérmica plasmónica de nanopartículas de oro modificadas con anticuerpos e irradiadas con luz visibles ha logrado disminuir la fibrosis y la inflamación hepática, confirmando así la viabilidad de la terapia como estratégica antifibrótica.

“Este trabajo ilustra la transversalidad de la técnica fototérmica plasmónica y demuestra su potencial más allá de la oncología y la desinfección. A pesar de los resultados muy prometedores de esta prueba de concepto, el camino hacia la clínica sigue siendo largo. Los estudios futuros se centrarán en comprobar la ausencia de toxicidad de las nanoparticulas de oro a largo plazo y optimizar las condiciones del tratamiento para mejorar su eficacia” destaca Quidant.

El estudio ha sido recibido financiación por parte de la Fundación Cellex y el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (SAF2016-75358-R), entre otros.