Cristián Vilos estudió Tecnología Médica en la Universidad de Talca. Tiempo después la Universidad de Santiago le abriría las puertas para realizar su doctorado en Biotecnología, que lo llevó a perfeccionarse en el Laboratorio de Nanomedicina y Biomateriales del Brigham and Women's Hospital – Harvard Medical School.

Como investigador del Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y Nanotecnología (Cedenna) y  jefe de la línea en nanobiomedicina nos cuenta del trabajo de investigación que se realiza allí, a propósito de una columna que publicó en Diario Usach.cl, relacionada con la ciencia y el combate a distintos tipos de cáncer, como el colorrectal, mamario o el prostático que requieren de terapias de mayor precisión.

En el Cedenna estudian cómo transportar en diminutas nanopartículas biodegradables y biocompatibles, fármacos quimioterapéuticos y otros agentes terapéuticos para atacar tumores con nuevas combinaciones de moléculas que cumplan una eficaz función inhibidora no tóxica y actuar como terapia combinada de mayor eficacia con menos efectos colaterales.

El Dr. Vilos destaca que últimamente estudian terapias combinatorias, es decir que llevan más de una molécula, o un agente quimioterapéutico acompañado de inhibidores de otras rutas biológicas, de manera de potenciar lo que se llama un sinergismo farmacológico.

-En palabras simples, ¿cómo nos podría explicar el desarrollo de este tipo de investigaciones?

-Te lo explico con un ejemplo. Si con un  fármaco A el efecto es 10, con un fármaco B logras un efecto 5, cuando incorporas un fármaco A+B el efecto puede ser 25 o 30; es decir, un efecto sinérgico corresponde a un efecto mayor que la sumatoria de los efectos de A y B. Eso es sinergismo y eso lo hemos estudiado como terapias combinatorias tanto de fármacos que actualmente se ocupan en clínica, como con moléculas que no necesariamente cuando tú las proporcionas solas eliminan el cáncer. Si van combinadas pueden potenciar el efecto del fármaco A. Cuando pensamos en optimizar las terapias contra el cáncer, tenemos que partir de la base que los agentes quimioterapéuticos en si son muy buenos, y en bajas dosis tienen un gran efecto.

-¿El problema podría radicar en que esos agentes no discriminan entre células sanas y tumorales?

-Exacto. La pregunta que surge es qué hacer para que la cantidad de este fármaco que se administre al paciente que ya es bueno en sí, no sea tan alta para que su efecto no sea tan nocivo en las células sanas. Lo ideal sería dar una cantidad menor, pero se va relacionar con que va a tener un menor efecto terapéutico, por lo tanto si logramos coadyuvar esta cantidad menor con algo que por sí solo no sea toxico y lo potenciamos, estaríamos desarrollando nuevas terapias combinadas que generarían un efecto global y contribuiríamos a disminuir los efectos adversos del paciente. Si a esto le sumas que los incorporas en el interior de nanopartículas,  vas a tener que las nanopartículas van a evitar que el medio por el que viajan (torrente sanguíneo o vía oral), haga que los componentes biológicos degraden la molécula que tiene su principio activo. Esto también permite que mi principio activo pueda ser transportado protegido y a su vez llegue al lugar que yo espero. Es decir, el tema que surge es cómo modulamos que en la superficie de estas nanopartículas haya moléculas que reconozcan  otras moléculas o receptores que estén presentes en las células blancas o en las tumorales. Eso se conoce como liberación dirigida. Si bien es algo que se discute hace años, pero en la práctica aun es un tema complejo.

-Desde el punto de vista clínico, ¿una nanopartícula que incorpora fármacos con alto potencial terapéutico puede ser riesgosa al hacer contacto con la sangre?

-Justamente estamos estudiando cómo se comportan estas nanopartículas que tienen potencial aplicación con las plaquetas ; cómo es su interacción con los glóbulos rojos, ya que basta que un par de mililitros de sangre se destruyan dentro del torrente sanguíneo, para que esa hemoglobina que se libera nos produzca una insuficiencia renal aguda. Si una nanoformulación para el cáncer produce eso, podemos provocar un daño aun mayor que lo que queremos sanar. Por lo tanto, nos estamos preguntando cual es la hemocompatibilidad, es decir cómo estas nanopartículas se relacionan con la sangre, la función de las plaquetas y la cascada de la coagulación. Estamos siempre investigando como van a interaccionar en la nano-biointerface, estos componentes exógenos que van al organismo y  los componentes celulares y plasmáticos.

-Está claro que la nanociencia a la luz de estas investigaciones dejó de ser hace rato solo ficción.

-En Cedenna trabajamos fuertemente en el desarrollo de formulaciones, pero el mundo nos demanda un paso más allá, porque ciertamente la nanomedicina ya no es de libro, sino una realidad. Hemos sido vacunados con nanopartículas de carácter lipídico contra COVID -19, por lo tanto, es atingente movernos en línea con el desarrollo clínico estudiando aspectos relacionados con la farmacología. En los últimos años desde la Universidad de Santiago hemos catalizado la formación de un laboratorio de nanoseguridad. Tenemos que sentar las bases para entender desde dos miradas este tema; primero, desde aquella persona que opera nanopartículas porque pueden ser inhaladas  o acumuladas en el organismo. La otra mirada es desde la nanotoxicología. Analizando cómo identificar el potencial toxicológico del uso de estas terapias o de estas nuevas invenciones. ¿Cuántos estadios fueron fumigados con nanopartículas de cobre?, sabemos que el cobre mata la bacteria,  pero ¿sabemos cuál es el máximo de cantidad de aire con cobre que podemos respirar?- Cedenna se está transformando en un actor fundamental  para relevar este tipo de preguntas que van no solo desde la mirada en pequeño que proviene desde el laboratorio, o de la célula, sino que en un visión transversal que tiene que ver con su uso diario.

-¿Eso va de la mano también de regulaciones?

-También hemos sensibilizado a las autoridades. Necesitamos generar regulaciones en el uso de nanomateriales.  Yo pertenezco a la mesa de salud del Senado Congreso Futuro, y se discute como utilizar la nanomedicina en medicina de precisión. El desafío del Centro es cada vez más grande, no solo de desarrollar nuevas tecnologías sino hacernos responsable del uso de ellas. En la Universidad de Talca hemos formado un centro de investigación que se llama Centro de Nanomedicina, Diagnóstico y Desarrollo de Fármacos (ND3 – Center), que es apadrinado por Cedenna y justamente está orientado a dar respuesta a estas preguntas para que el conocimiento aporte las bases para nuevas invenciones que generen transferencia tecnológica.
 

El bioquímico de la Usach y actual integrante del directorio del Centro para el Desarrollo la Nanociencia y la Nanotecnología de la Usach, Pablo Zamora, uno de los tres fundadores de la reconocida startup The NotCo, comentó con los investigadores del Cedenna las experiencias, frustraciones y retos que enfrentó junto a sus dos socios en su esfuerzo por instalar en el mercado mundial la exitosa empresa chilena de food tech. El encuentro dio la partida a los seminarios internos que el centro de investigación realizará mensualmente durante 2021.

NotCo, elegida como una de las empresas más innovadoras del mundo, nació en la comuna de Macul, producto de la inquietud de tres chilenos (Matías Muchnick, Pablo Zamora y Karim Pichara), soñando con aportar conocimientos científicos a una mejor alimentación sin que significara un costo adicional para los consumidores. Actualmente sus productos se venden en los principales supermercados de América Latina y Estados Unidos, incluidos Walmart y Whole Foods Market.

Cuando la compañía se internacionalizó, Zamora decidió quedarse en Chile y hoy se ha sumado al directorio de Cedenna-Usach, en un momento en que el centro está buscando cómo impactar a la sociedad desde la ciencia y la tecnología.

Comentó que si bien es “un fan” del desarrollo nanotecnológico,  lo que verdaderamente lo motiva a tomar esta responsabilidad  es “la idea de movilizar resultados científicos fuera de los laboratorios, algo que todos dicen compartir pero para lo que hay muy pocos mecanismos concretos”. Espera que su aporte sea precisamente desafiar el sistema, movilizando las inquietudes de los investigadores hacia la solución de problemas concretos “y ayudar a vencer la resistencia que existe entre cómo enfoco mi investigación desde mis propios intereses versus lo que puede estar necesitando el medio”.

Del laboratorio a la empresa

Comentando sus desafíos iniciales, Zamora subrayó “Nosotros pensamos, en nuestra cabeza bien intencionada, que si poníamos a disposición de la industria tecnología aquello que le hace bien a las personas, nos iban a recibir con entusiasmo (…) Fue duro, porque nos obligó a desarrollar nuestra propia cadena de producción y enfrentar al mercado”. Necesitaron, dice, aprender aspectos de economía, escalabilidad, marketing, mercadotecnia y, por cierto, cocina.

“Experiencias anteriores trabajando con campesinos me afectaron en el sentido de hacerme comprender el verdadero rol que la ciencia tenía para mí. Y me prometí a mi mismo que nunca más iba a desarrollar ciencia basada en mi propia curiosidad sino tratando de resolver los problemas de los otros, las necesidades de las personas”, explicó Zamora en referencia a sus motivaciones.

Ese camino lo ha llevado tanto a patentar productos específicos como al trabajo directo con las comunidades, a crear una escuela comunitaria en Culipran Melipilla, y a participar en múltiples iniciativas de protección a la investigación y al desarrollo de esta en el mundo de los negocios. “Quiero ayudar a que otros logren hacer este tránsito y movilizar sus resultados científicos a modelos de servicio o a consumidores directos”, resume.

Reconoce que puede ser un camino poco frecuente para un científico, pero asegura que es la misma motivación que lo lleva a incorporarse ahora al directorio de Cedenna y regresar a la Usach. “Si queremos estar en la frontera, tenemos que ser capaces de comernos los egos y colaborar para contribuir más y mejor a nuestra sociedad”, concluye.