La nanotecnología brasileña permite tratar enfermedades de la piel con precisión

Grupo de la Universidad de São Paulo produce nanopartículas de cristal líquido con moléculas terapéuticas para reducir la inflamación en enfermedades como la psoriasis y el vitiligo; los avances fueron presentados en la FAPESP Week Londres

Por Elton Alisson, de Londres  |  Agência FAPESP – Una plataforma tecnológica desarrollada por investigadores brasileños puede revolucionar el tratamiento de enfermedades de la piel como la psoriasis y el vitiligo. El grupo, vinculado al laboratorio NanoGeneSkin de la Universidad de São Paulo (USP) en Ribeirão Preto, está desarrollando nanopartículas capaces de transportar moléculas de ARN terapéutico directamente hasta las células cutáneas, silenciando con precisión molecular los genes responsables de la inflamación crónica.

Los avances más recientes de la investigación fueron presentados durante la FAPESP Week Londres, realizada del 2 al 4 de junio en el Museo de Ciencias (Science Museum), en la capital británica.

La investigación se lleva a cabo en el marco del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología (INCT) de Nanotecnología Farmacéutica, financiado por la FAPESP y por el Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq).

“Hace 20 años iniciamos este trabajo de investigación y, a lo largo de este tiempo, adquirimos experiencia en la obtención y caracterización de nanopartículas lipídicas para liberar no solo fármacos, sino también ARN de interferencia [moléculas que interactúan con los genes blanco], con el objetivo de tratar enfermedades cutáneas crónicas, como la psoriasis, el cáncer de piel y el vitiligo”, declaró a la Agência FAPESP Maria Vitória Bentley, coordinadora de NanoGeneSkin y del INCT en Nanotecnología Farmacéutica.

La psoriasis afecta entre el 2 % y el 3 % de la población mundial: cerca de 190 millones de personas, de las cuales aproximadamente 5 millones viven en Brasil. Se trata de una enfermedad crónica, de base inmunomediada y genética, es decir, provocada por una respuesta exagerada del propio sistema inmunológico, con componentes hereditarios. Se manifiesta mediante lesiones inflamatorias severas en la piel, causadas por la producción excesiva de citocinas proinflamatorias, proteínas que funcionan como señales de alarma del sistema inmunológico y que, en exceso, provocan daños al propio organismo. Una de las principales es el TNF-alfa. El vitiligo, por su parte, provoca la destrucción de los melanocitos, las células responsables de la producción del pigmento (melanina) que da color a la piel, lo que resulta en el blanqueamiento progresivo de áreas del cuerpo.

Ambas afecciones comparten una característica que las convierte en blancos prometedores para la terapia con ARN: existen genes específicos sobreexpresados, es decir, anormalmente activos, que dirigen el proceso patológico. “Entendemos cuáles son los blancos y utilizamos un ARN complementario específico para silenciar la producción de esa citocina”, explicó Bentley.

Maria Vitória Bentley, coordinadora de NanoGeneSkin y del INCT en Nanotecnología Farmacéutica: “Iniciamos este trabajo de investigación hace 20 años y, a lo largo de este tiempo, adquirimos experiencia en la obtención y caracterización de nanopartículas lipídicas para liberar no solo fármacos, sino también ARN de interferencia con el objetivo de tratar enfermedades cutáneas crónicas, como la psoriasis, el cáncer de piel y el vitiligo” (foto: Elton Alisson/Agência FAPESP)

Silenciamiento génico

El ARN (ácido ribonucleico) es una molécula presente en todas las células vivas y desempeña un papel central en la producción de proteínas. En términos generales, el ADN funciona como el manual de instrucciones del organismo, y el ARN mensajero es la copia de ese manual que llega hasta las fábricas de proteínas de la célula.

El enfoque central del grupo de investigación se basa en el uso de ARN de interferencia (siRNA), moléculas sintéticas que actúan directamente sobre el ARN mensajero responsable de la producción de las citocinas inflamatorias, degradándolo antes de que se sintetice la proteína nociva. Es como interceptar y destruir la orden de fabricación antes de que llegue a la línea de montaje. El resultado es la reducción de los mediadores de la inflamación a niveles basales de células sanas, sin necesidad de medicamentos que actúen sobre todo el organismo y que, por ello, tienden a causar más efectos secundarios.

“Es medicina de precisión basada en nanotecnología”, resume Bentley. “Tengo un blanco específico y un ARN complementario para silenciar ese gen que está sobreexpresado en esa enfermedad”.

Pero transportar estas moléculas hasta las células blanco de la piel no es una tarea sencilla. El ARN es químicamente frágil y es degradado rápidamente por las enzimas del organismo. Además, la piel constituye una barrera biológica eficiente, diseñada precisamente para impedir el tipo de penetración que los investigadores necesitan provocar.

La solución desarrollada por el grupo fueron nanopartículas de cristales líquidos: estructuras compuestas por grasas (lípidos) con una organización interna altamente ordenada, similar a la de los cristales, pero con la fluidez característica de los líquidos. Esta arquitectura singular permite encapsular el material genético, protegerlo de la degradación y facilitar tanto su penetración a través de la piel como su captación por las células blanco.

A lo largo de tres líneas de investigación presentadas por Bentley, el grupo demostró que estas nanopartículas son funcionales para el silenciamiento génico; que métodos físicos como la luz, mediante un proceso denominado fotoactivación, pueden potenciar la liberación del ARN dentro de las células; y que es posible transportar simultáneamente múltiples ARN e incluso fármacos antiinflamatorios convencionales en una misma nanopartícula.

Esta última estrategia es particularmente relevante para la psoriasis, una enfermedad con una cascada inflamatoria compleja, es decir, una reacción en cadena que involucra múltiples proteínas y señales celulares y, por lo tanto, varios objetivos terapéuticos posibles. “Tenemos una nanopartícula funcional. Como la psoriasis es muy compleja y tiene múltiples blancos, nuestro propósito es transportar ARN dirigidos a diferentes objetivos y, en ocasiones, también un fármaco antiinflamatorio”, explicó la investigadora.

Los resultados fueron validados en modelos celulares —experimentos realizados con células cultivadas en laboratorio— y en animales con lesiones similares a las de la enfermedad, inducidas experimentalmente.

Otras aplicaciones

El alcance del grupo va más allá de la psoriasis. Investigaciones en curso aplican la misma plataforma al vitiligo —área para la cual el grupo ya cuenta con una patente relacionada con ARN y nanopartículas— y a la cicatrización de heridas crónicas, otro problema de salud que aún carece de una solución terapéutica plenamente satisfactoria.

También existe una línea de trabajo que trasciende las enfermedades de la piel: el desarrollo de una nanoestructura para la administración de ARNm, el tipo de ARN mensajero que instruye a las células para producir una proteína específica, con potencial de uso en vacunas, incluida una vacuna experimental contra el cáncer. Se trata del mismo principio que hizo posibles las vacunas contra la COVID-19 de Pfizer y Moderna: en lugar de introducir el virus en el organismo, se introduce únicamente la instrucción genética para que el propio cuerpo produzca una proteína característica del agente infeccioso o del tumor, entrenando así al sistema inmunológico para reconocerlo y combatirlo.

En los modelos animales evaluados por el grupo, los animales inmunizados con la formulación y posteriormente expuestos a células cancerosas presentaron regresión o ausencia de crecimiento tumoral. La tecnología ya ha despertado el interés de empresas farmacéuticas.

“En 2006, el descubrimiento de la interferencia del ARN recibió el Premio Nobel. En 2007 ya habíamos comenzado a desarrollar estas nanopartículas”, recuerda Bentley, situando el carácter pionero del grupo en el escenario nacional.

Con dos patentes depositadas y procesos de escalamiento industrial en desarrollo —incluida la liofilización, técnica que elimina el agua de las formulaciones mediante congelación al vacío para prolongar su vida útil y facilitar su comercialización—, el grupo ya piensa más allá de la prueba de concepto científica.

“Si funcionó, ¿cómo vamos a convertir esto en un producto viable?”, resume Bentley. Esa es la pregunta que orienta los próximos pasos de los investigadores. Varias empresas ya han manifestado interés en licenciar la tecnología, y el grupo mantiene conversaciones para evaluar las vías de traslación clínica, es decir, el proceso de llevar un descubrimiento desde el laboratorio hasta el paciente.

Más información sobre la FAPESP Week Londres en: fapesp.br/week/2026/london.