Alivio del dolor duradero: las cápsulas microscópicas dejan atrás los tratamientos habituales

Millones de personas viven con dolor crónico, lo que hace que la mejora de los tratamientos sea un gran desafío para los profesionales de la salud. En este momento, los analgésicos tradicionales como los opiáceos y los anestésicos locales acarrean determinados efectos secundarios, como la sedación y daños en el músculo cardíaco. Además, cuando el tratamiento de una zona constantemente dolorosa implica inyecciones repetidas, tiene las consecuencias adicionales de posibles molestias para el paciente, un mayor riesgo de infección y unos costes potenciales elevados.

Motivado por los recientes avances en nanotecnología, un equipo de investigadores dirigidos por Dmitri Rusakov de University College London se propusieron descubrir si se podía encontrar un sistema alternativo de alivio del dolor que administrara el medicamento a un lugar elegido y lo liberara a lo largo de un período prolongado. Sus descubrimientos se publicaron en el repositorio «Europe PMC».

Con el apoyo parcial de las becas de la Unión Europea (UE) para los proyectos NETSIGNAL y NEUROCLOUD, los científicos explotaron una tecnología capa por capa para insertar un medicamento que bloquea las células nerviosas en cápsulas diminutas, multicapa e invisibles a simple vista.

Microcápsulas multicapa y el poder de bloqueo de las células nerviosas de QX-314

Los ensayos con animales han mostrado que el medicamento llamado bloqueador QX-314 de los canales de sodio proporciona un alivio más potente y duradero que los analgésicos estándar. Este entra en las células nerviosas a través de dos proteínas: TRPV1 y TRPA1, que se encuentran en las neuronas indicadoras del calor y el dolor. Para determinar su eficacia como bloqueador de las células nerviosas para el dolor inflamatorio persistente, el equipo encapsuló QX-314 en microcápsulas biodegradables.

Las microcápsulas se inyectaron primero en células nerviosas individuales in vitro. Se observó que solo 4-10 picogramos de medicamento bloqueador de células nerviosas hacía que las neuronas fueran progresivamente menos sensibles al dolor.

A continuación los investigadores utilizaron tejidos tomados de las patas traseras de ratas para probar el comportamiento del medicamento encapsulado en una zona de tejidos afectados. Posteriormente se realizaron ajustes a las propiedades de las microcápsulas para que la medicación se liberara lentamente y a lo largo de un período prolongado.

En los experimentos in vivo que siguieron, se inyectaron 50-100 microlitros de adyuvante completo de Freund —una emulsión que provoca la inflamación y sensibilidad al calor y el dolor— en una pata trasera de cada rata. Cuando los roedores empezaron a mostrar signos de dolor e inflamación, el equipo inyectó las microcápsulas con el QX-314 en la zona afectada. Los resultados mostraron que una única inyección local proporcionó un gran alivio del dolor que duró ¡más de una semana! Además, las microcápsulas empezaron a biodegradarse cinco semanas después de ser inyectadas en el cuerpo.

Asimismo, se controló el movimiento y los niveles de ansiedad de las ratas durante los experimentos. Las observaciones mostraron que cuando se les inyectó la sustancia inflamatoria, los animales se movían más despacio y se escondían en los rincones de la pista en la que se les colocó. Sin embargo, entre dos y cuatro días después del tratamiento con QX-314 encapsulado, mostraron una mejora de la velocidad y un comportamiento menos ansioso, y pasaban más tiempo en el centro de la pista.

Si bien las microcápsulas creadas con nanoingeniería son un avance prometedor en el alivio del dolor, se necesitan más mejoras para garantizar unos resultados eficaces y duraderos. En la siguiente fase, se utilizarán los logros actuales de los proyectos NETSIGNAL (Signal Formation in Synaptic Circuits with Astroglia) y NEUROCLOUD (A neural network builder with remotely controlled parallel computing) para desarrollar métodos de inyección que proporcionen una administración del medicamento en el lugar elegido de forma más precisa y controlada a distancia. Los objetivos futuros también incluyen el desarrollo de microcápsulas con propiedades que puedan ayudar a reconocer los tejidos o células elegidas para un alivio del dolor más específico.

Para más información, consulte:
NETSIGNAL
NEUROCLOUD