Diseño, Desarrollo y Aplicación de Fotosensibilizadores de Segunda y Tercera Generación

 Los Fotosensibilizadores (FS) son fármacos aplicados en Terapia Fotodinámica (TFD) y Terapia Fotodinámica Antimicrobiana (TFDA), métodos altamente selectivos y no invasivos, aprobados para el tratamiento de diversas patologías; que se aplican en la actualidad en áreas tan diversas como la oncología, cardiología, urología, inmunología, oftalmología, odontología, dermatología y cosmética. Siendo que los FS son inactivos en ausencia de luz, se evita la toxicidad generalizada del paciente mediante la irradiación exclusiva del área afectada. Por lo expuesto, la fuente de luz es un componente clave en estas alternativas terapéuticas como así también, las propiedades ópticas de los tejidos que determinan la profundidad y la eficacia del tratamiento. Un avance significativo se logró mediante la síntesis de FS de segunda generación, con capacidad de absorción en la región de 650-800 nm (ventana fototerapéutica) facilitando la penetración de la luz en los tejidos más profundos. Como consecuencia del impacto lumínico específico, el FS absorbe energía que posteriormente transfiere a otras moléculas no absorbentes, para generar especies químicamente reactivas del oxígeno provocando la muerte celular.
El blanco fotodinámico a nivel celular, se relaciona con una variedad de biomoléculas contenidas en las células que son potenciales sustratos para la oxidación por oxígeno singlete, y otras especies reactivas generadas por la excitación del FS. La probabilidad que tales especies reaccionen, depende de la distancia entre éste y el FS, la abundancia del blanco y las constantes de velocidad de reacción específicas.
Las estrategias que conducen al perfeccionamiento de estos tratamientos se sustentan en el desarrollo de nuevos compuestos más eficientes, los cuales permitan revertir las deficiencias de los actuales FS de primera y segunda generación.
La nanotecnología abrió las puertas al desarrollo de FS de tercera generación (FS de segunda generación encapsulados en nanopartículas y/o conjugados químicamente con polímeros biocompatibles, liposomas, nanopartículas metálicas, micelas poliméricas, entre otros) que contribuyen a mejorar la selectividad y localización en las células y tejidos diana.

El abordaje de nuevos agentes fototerapéuticos para su aplicación en TFD y TFDA, con la finalidad de obtener FS con elevada actividad fototóxica y selectividad por los blancos terapéuticos, determinan las siguientes actividades específicas que se desarrollan en nuestro grupo de investigación:
• Sintetizar y caracterizar FS de segunda generación:
Los FS deben ser sencillos de sintetizar, estables, citotóxicos en presencia de luz, selectivos, con absorción en la región roja del espectro electromagnético (650-850nm), alto coeficiente de extinción molar, mínima tendencia a la agregación y rápida eliminación del organismo.

• Diseñar y caracterizar FS de tercera generación:
Diferentes estrategias de vehiculización permiten obtener sistemas de encapsulación biodegradables, dando origen a los denominados FS de tercera generación. El desarrollo de nanopartículas poliméricas, micelas e hidrogeles poliméricos, permiten optimizar las propiedades de los nuevos FS sintetizados en el grupo de investigación.

• Determinar la actividad fotodinámica de los nuevos FS de segunda y tercera generación:
Los ensayos in vitro son modelos experimentales simplificados que presentan numerosas ventajas, por lo cual es relevante evaluar la actividad biológica de los FS, en líneas cancerígenas y en distintos microorganismos.