Nanovacunas, donde la nanotecnología se alía con la inteligencia artificial, la biotecnología y las tecnologías ómicas

Las nanovacunas, una nueva generación de vacunas que utilizan nanopartículas como portadores, es uno de los avances más prometedores de la biotecnología para el tratamiento y prevención de enfermedades.  

De ellas ha hablado la Dra. Mª José Alonso, que nos aporta las claves para entenderlas, el estado del arte de esta disciplina y su esperanzador futuro. Todo ello en nuestro podcast #Innoverse, conducido por la periodista científica Esther Paniagua. 

La Dra. Alonso es una científica española que ha publicado numerosos artículos científicos de gran relevancia internacional en el ámbito de la tecnología farmacéutica y de la biofarmacia. Con sus investigaciones, ha impulsado el desarrollo de nanoestructuras que sirven de vehículo para transportar fármacos y vacunas de modo que estos puedan llegar a su lugar de acción de un modo más seguro y eficaz. 

Catedrática del Departamento de Farmacia y Tecnología Farmacéutica de la Universidad de Santiago de Compostela, ha sido coordinadora de múltiples consorcios e investigadora principal de numerosos proyectos cooperativos financiados por la Organización Mundial de la Salud, la Fundación Bill y Melinda Gates y la Comisión Europea. Actualmente dirige el grupo Nanobiofar del Centro Singular de Investigación en Medicina Molecular y Enfermedades Crónicas (CiMUS).  

MªJosé ha sido recientemente galardonada con el Premio Nacional Juan de la Cierva en el área de Transferencia de Tecnología 2021 y cuenta con una veintena de patentes relacionadas con la nanomedicina.  

A continuación, resumimos las ideas fundamentales expuestas por Mª José Alonso: 

Qué son y qué aportan las nanovacunas

A grandes rasgos, esta biotecnología consiste en introducir las vacunas en estructuras moleculares nanométricas capaces de penetrar en las células que desencadenarán una respuesta inmunológica en nuestro cuerpo.  

¿Qué ventajas aporta esto? 

Las nanovacunas, como su nombre indica, son vacunas de tamaño nanométrico (un nanómetro equivale a la millonésima parte de un milímetro). Es decir, son partículas diminutas en las que las moléculas de antígeno van protegidas. Al ir protegido el antígeno, se puede dirigir mucho mejor al sistema inmune, favoreciendo la respuesta inmunológica. Además: 

• Facilitan la conservación y administración, de vital importancia en países que no cuentan con las infraestructuras de transporte y de preservación adecuadas.  
• Reducen la toxicidad del compuesto en cuestión y 

• Son una nueva arma contra el cáncer. 

Lo más innovador y prometedor es la irrupción de la inteligencia artificial y otras disciplinas en la biotecnología, que están acelerando los descubrimientos y ampliando los campos de aplicación. 

 Existen ya varios tipos de nanovacunas que se comercializan, entre ellas contra el virus influenza (gripe) y, mucho más recientemente, las nuevas vacunas de ARNm contra el Covid-19. 

Las vacunas de ARNm son consideradas por Mª José como una nueva generación de nanovacunas, desarrolladas en tiempo récord gracias a las grandes inversiones y esfuerzos de la comunidad científica e investigadora para luchar contra el Covid-19.  

Son una nueva generación por dos motivos:  

1. por contener ARN mensajero y  

2. por haber conseguido que las nanopartículas que transportan el ARN sean unas partículas relativamente simples, constituidas a base de colesterol y otros ingredientes químicos sencillos. 

Es un logro muy importante, porque el ARNm está compuesto por moléculas tremendamente inestables y las nanopartículas que lo transportan hacen de protección contra su degradación. Aun así, queda mucho campo de investigación en biotecnología para hacerlo estable a temperatura ambiente, apunta MªJosé. 

Las nanopartículas van más allá de los inyectables y de los virus

El equipo que dirige MªJosé en el CiMUS ha utilizado las nanopartículas para transportar antígenos, entre ellos de tipo ARN, no como inyectable, sino a través de la mucosa nasal. 

Respecto a las enfermedades a prevenir y tratar, MªJosé señala que cualquier tratamiento es susceptible de beneficiarse de la nanotecnología. Es decir, que se trata de una tecnología transversal. Se utilizan diferentes nanopartículas para transportar diferentes fármacos, pero el principio de funcionamiento es el mismo: Las nanopartículas ayudan a los fármacos a superar barreras biológicas y llegar a sus dianas. 

De hecho, en su laboratorio investigan tratamientos contra el cáncer, contra enfermedades inflamatorias y también para tratar enfermedades que afectan al sistema nervioso central.  

En el ámbito del cáncer, llevan trabajando 15 años y han conseguido desarrollar una tecnología que les permite abordar dianas en las moléculas cancerígenas llamadas oncoproteínas, que hasta entonces eran inabordables. Se trata de terapias muy innovadoras que, en el caso del equipo de MªJosé, están resultando muy prometedoras contra el cáncer de pulmón y el de páncreas.  

Recientemente, han constituido una spin-off de la Universidad de Santiago, llamada Libera Bio que pretende desarrollar un nanomedicamento contra el cáncer. 

Nanovacunas contra el SIDA

MªJosé, formada en nanotecnología con uno de los mayores expertos mundiales, Robert Langer, lleva los últimos 10 años trabajando en una vacuna nasal contra el SIDA, en colaboración con varios grupos americanos y canadienses.  

Esta vacuna ya ha sido probada en primates con muy buenos resultados. En estos momentos, se encuentran en búsqueda de financiación para intentar llegar a la fase clínica. MªJosé está convencida de que, aunque se trata de una vacuna muy compleja, con los recursos financieros adecuados se puede conseguir producir.  

Nanovacuna española contra el COVID-19

Desde el comienzo de la pandemia, hace dos años, empezaron a trabajar en la creación de una vacuna contra el Covid y organizaron un consorcio en el que participaban personas muy relevantes de diferentes ámbitos, desde la inteligencia artificial hasta expertos en inmunología. Una de las cosas más interesantes de ese proyecto es que se buscaba una nanovacuna que no necesitase frío para su conservación y que fuese fácil de producir. 

Ahora mismo la investigación está parada por falta de financiación. Todos los conocimientos y prototipos se han trasladado a la farmacéutica HIPRA.  

Pero siguen buscando financiación porque no se descartan ni nuevas variantes del Covid ni otras posibles epidemias o pandemias. Y la forma de prepararse es mejorando las tecnologías en las que están investigando. 

El futuro de la biotecnología farmacéutica

¿Por dónde evolucionará la investigación sobre nanotecnología farmacéutica y qué tecnologías y nuevas disciplinas son más prometedoras?  

Según la Dra. Alonso, la nueva medicina evolucionará para hacer factibles y eficaces las terapias innovadoras y de precisión, sobre todo aquellas basadas en fármacos biológicos tipo ARN y anticuerpos monoclonales.  

¿Y dónde se aplican estas terapias innovadoras y de precisión? En primer lugar, y de manera fundamental, para el tratamiento del cáncer. También a enfermedades autoinmunes y a otro tipo de enfermedades que hoy en día son incurables. 

Para la experta, el futuro de la medicina está en la alianza de la nanotecnología con la inteligencia artificial, las tecnologías ómicas y la biotecnología orientada a los fármacos biológicos. 

Estas terapias tienen hoy un coste muy elevado, pero con más investigación y más desarrollo, se irán haciendo más asequibles. 

“Estoy convencida de que esta fusión de tecnologías nos permitirá la curación de enfermedades que a día de hoy son incurables. Lo mejor está por llegar” 

MªJosé Alonso 

Te animamos a que escuches el podcast #Innoverse: en un lenguaje cercano y sencillo, MªJosé Alonso desgrana esta biotecnología tan sofisticada y tan prometedora. 

Si quieres saber más sobre #Innoverse y escuchar otros podcasts, puedes hacerlo aquí. 

Desde nuestro conectoma puedes explorar otras tendencias de innovación que están perfilando el futuro.