Nuevo egresado del Doctorado en Ciencias Aplicadas desarrolla nanotecnología que usa luz para liberar medicamentos dentro del cuerpo
El investigador ariqueño Ítalo Orellana Maldonado, de 33 años, obtuvo el grado de Doctor en Ciencias Aplicadas de la Universidad Autónoma de Chile, tras defender con éxito su tesis: Desarrollo de nanoagregados fotosensibles. Estudio de sus propiedades y potencial aplicación para el transporte de moléculas bioactivas. Es decir, creó vehículos microscópicos que transportan medicamentos por el organismo de forma segura y solo se abren al ser iluminados.
“Este fotointerruptor molecular fue diseñado para mimetizar un surfactante incluido en la membrana biológica de ciertos organismos extremófilos, emulando la estabilidad y la fuerza que tiene para sobrevivir en ambientes inhóspitos”, explicó el ahora Dr. Orellana referente a la arquitectura bolaanfifílica de su creación. Esto significa que replicó la resistente capa protectora de las bacterias que viven en condiciones extremas, para garantizar que el fármaco viaje blindado y seguro por el cuerpo.
El poder de la luz
Esta investigación aborda la ventana terapéutica, uno de los mayores desafíos de la medicina moderna, ya que los tratamientos convencionales suelen acumularse en tejidos sanos, degradarse prematuramente o generar toxicidad. “Incluyendo el efecto de fotoisomerización, o sea, el cambio de la forma, podemos inducir un cambio dentro de un mimético de membrana que, por supuesto, ya está comprobado que funciona. Pudimos modular el efecto supramolecular que existe en estos agregados para poder gatillar la liberación”, comentó respecto a los resultados.
La eficacia de esta innovación fue comprobada en ensayos in vitro utilizando una molécula de prueba (cumarina) a temperatura corporal (37 °C). Estos modelos demostraron empírica y matemáticamente que, al aplicar el estímulo lumínico, el vehículo reacciona e incrementa la difusividad y liberación de moléculas en un 64%. El éxito y potencial comercial de este sistema derivó en la reciente publicación de una solicitud de patente internacional (PCT) en septiembre de 2024, además de artículos en revistas de alto impacto de la Royal Society of Chemistry.
El desarrollo del plan doctoral en Ciencias Aplicadas de Orellana contó con la tutela del Dr. Andrés Olea (U. Autónoma) y Dr. Cristian Tirapegui (Universidad de Santiago), ambos con activos proyectos Fondecyt Regular de ANID. El proceso, además, consideró una estancia en España bajo la dirección de la Dra. Maria João Matos, profesora de la Universidad Santiago de Compostela. “Fue trascendental para mi proceso formativo. Su línea de investigación es la química medicinal, específicamente para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas. Me ayudó muchísimo aprender sus metodologías para aumentar el espectro de mi investigación y aplicar en unos ámbitos biomédicos”, señaló el científico chileno.
Potencial biomédico
Tras la ceremonia de defensa, desarrollada el 18 de junio en el Centro de Investigación e Innovación en Huechuraba, el vicerrector de Investigación y Doctorados de la U. Autónoma, Dr. Iván Suazo, resaltó: “acá tenemos todo el ciclo de la generación de conocimiento básico con un modelo que está buscando una utilidad práctica; están mirando el problema. Luego un prototipo de solución para la microencapsulación que reactiva a la luz y que abre una gran cantidad de perspectiva. Tenemos una gran cantidad de aplicaciones posibles que, a partir de la ciencia básica, han permitido el desarrollo de una base sólida para las aplicaciones futuras”.
En esa línea, el director del Doctorado en Ciencias Aplicadas e integrante de la comisión evaluadora, Dr. Desmond MacLeod-Carey, destacó la calidad investigativa del segundo egresado del programa. “Tiene un gran trasfondo de mucho trabajo detrás, porque involucra a varias áreas, como la síntesis orgánica, físico-química y aplicaciones biológicas. Entonces, una de las cosas buenas que logró el estudiante fue avanzar en todas estas áreas muy diferentes y poder conjugarlas de manera muy armónica”, dijo.
