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El Dr. Antoni Torres Coll ha desarrollado, en el marco de su tesis doctoral en IQS, un innovador sistema de nanomedicina basada en polímeros para la administración inhalada de ARN terapéutico contra el cáncer de pulmón.
La investigación, que integra conocimientos de química de polímeros, nanotecnología y tecnología farmacéutica, se ha llevado a cabo en el Grupo de Ingeniería de Materiales GEMAT – NanoTher Nanotherapies Lab de IQS, bajo la codirección de la Dra. Cristina Fornaguera Puigvert y el Dr. Salvador Borrós Gómez.
Este avance científico propone una solución a las limitaciones de las terapias actuales basadas en ARN (mARN y siARN). Aunque estas tienen un gran potencial para modular la expresión génica en enfermedades como el cáncer de pulmón —una de las principales causas de mortalidad mundial—, su aplicación clínica se ve frenada por la inestabilidad del ARN y la dificultad para que el fármaco llegue con precisión al tejido pulmonar.
La tesis, titulada “From polymer design to inhalable RNA nanomedicine: poly(β-amino ester) nanoparticles for lung cancer treatment”, establece un nuevo marco de diseño para los polímeros de poli(β-aminoester) (pBAEs). El Dr. Torres ha aplicado una aproximación modular basada en química “click”, que permite desacoplar la complejidad del ARN de la funcionalización superficial de la nanopartícula.
Gracias a esta técnica, es posible ajustar con precisión propiedades como la captación celular y la especificidad hacia diferentes poblaciones celulares, hitos que han sido validados en modelos avanzados tridimensionales de pulmón.
Uno de los mayores obstáculos para las terapias inhaladas es la mucosa pulmonar, que suele atrapar las nanopartículas. La investigación doctoral demuestra que el uso de superficies zwitteriónicas reduce la adhesión al moco y mejora la difusión, favoreciendo que la nanomedicina alcance el epitelio pulmonar de manera eficiente.
En colaboración con la Ludwig-Maximilians-Universität de Múnich (grupo de la Dra. Olivia Merkel), la tesis ha culminado en la creación de una forma farmacéutica basada en micropartículas con nanopartículas integradas. Mediante la optimización del proceso de secado por atomización (spray-drying), se han obtenido polvos respirables con excelentes propiedades aerodinámicas.
A diferencia de los sistemas lipídicos convencionales, este sistema polimérico destaca por su alta estabilidad y la preservación de la funcionalidad del ARN tras el proceso, eliminando la dependencia de la cadena de frío para su almacenamiento.
Al conectar el diseño molecular con la formulación farmacéutica final, la tesis del Dr. Torres demuestra la viabilidad de los sistemas basados en pBAE como vectores inhalables. Aunque el trabajo se centra en el cáncer de pulmón, la plataforma desarrollada tiene potencial para ser aplicada en otras enfermedades pulmonares que requieran la administración local de terapias génicas.
