Evaluación y Validación In Vitro e In Vivo de Soluciones de Nanotecnología Intranasal Aplicadas a Trastornos Neurológicos.

Las enfermedades cerebrales, como el Parkinson (PD) o el Glioblastoma (GB), representan un reto sanitario significativo debido a I) la falta de una cura definitiva (o tratamientos paliativos altamente eficaces), y II) el crecimiento de la incidencia impulsado por el envejecimiento progresivo de la sociedad. La ciencia enfrenta numerosos retos para encontrar soluciones, como la falta de comprensión adecuada de los mecanismos biológicos subyacentes. Sin embargo, en cuanto al tratamiento, hay un desafío predominante: la limitada accesibilidad de los fármacos al cerebro mediante las vías de administración convencionales, ya sean orales o intravenosas, debido a la naturaleza protectora y restrictiva de la barrera hematoencefálica (BBB). Así pues, es necesario establecer enfoques nuevos e innovadores que permitan una liberación efectiva de medicamentos al cerebro, abordando estos desafíos mediante tres hipótesis interconectadas: Hipótesis 1: la administración intranasal como solución directa y eficiente Los nervios olfatorio y trigémino presentes en la mucosa nasal pueden facilitar la entrada directa, no invasiva y rápida de fármacos al cerebro, con una alta biodisponibilidad cerebral. Sin embargo, a pesar del número cada vez mayor de publicaciones en el área, hasta ahora sólo se han probado clínicamente unas pocas formulaciones para ensayos clínicos con poco éxito. Los desafíos para su implementación incluyen la penetración limitada de fármacos en la mucosa, la rápida eliminación mucociliar y la degradación enzimática, así como la variabilidad interindividual. Otros desafíos adicionales son la superficie restringida de la cavidad nasal y su capacidad limitada de carga de medicamentos. Hipótesis 2: las nanopartículas pueden superar estas limitaciones Las nanopartículas ofrecen una plataforma poderosa para mejorar la entrega de fármacos al aumentar la penetración en la mucosa nasal, la captación celular y la biodisponibilidad mediante la optimización de su carga superficial e hidrofobicidad. Además, permiten I) la co-encapsulación de múltiples agentes terapéuticos y de imagen (fluorescentes o de MRI), II) la protección del fármaco frente a la inactivación química y la minimización de efectos secundarios, y III) la liberación/activación controlada mediante un estímulo externo predefinido. A pesar de los resultados alentadores en estudios preclínicos, su transición a la clínica sigue siendo limitada. Hipótesis 3: los nanosistemas bio-/bioinspirados facilitarán la implementación clínica Este proyecto propone el uso de nanopartículas, recubrimientos y formulaciones bioinspiradas. Como nanosistemas, se explora el uso de gotas lipídicas, nanopartículas inspiradas en neuromelanina, proteínas o cápsulas elipsoidales que simulen bacterias. Dichos nanosistemas se diseñarán para: I) encapsular múltiples fármacos y/o agentes de imagen para su seguimiento mediante técnicas ópticas o de resonancia, y II) combinar quimioterapia con terapias térmicas o inmunoterapia. Para mejorar su funcionalidad, estos nanosistemas se formularán con recubrimientos/hidrogeles bio-/bioinspirados como polifenoles, glicanos o quitosano. Finalmente, los nanosistemas optimizados se evaluarán a nivel celular y en estudios preclínicos utilizando modelos murinos de GB y PD. Ésta es una aproximación ambiciosa y completamente transversal que sólo se puede afrontar con un consorcio multidisciplinar y tan complementario como el que se presenta en este proyecto.