¿Es posible que los experimentos que se realizan para diseñar nuevos fármacos no se testeen en animales ni en seres humanos sino en pequeños chips? ¿Es posible que los fármacos estén diseñados para llegar a una parte puntual del cuerpo y actúen sin esparcirse por todo el organismo? ¿Es posible que una persona no deba trasladarse hasta un laboratorio para saber si tiene tal o cual enfermedad, y que, a través de un dispositivo, en su propia casa, pueda medir los valores de su organismo? Todos esos son algunos de los últimos desafíos de la medicina y la industria farmacéutica. Y existe una disciplina científica a través de la cual está obteniendo respuestas positivas.

Se llama “microfluídica”. Tiene la llave para hacer realidad todos esos escenarios, a través de la manipulación de fluidos en una escala similar al diámetro de un cabello. Un área que domina, especialmente, un equipo de científicos en el Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (INTEC) liderados por el bioquímico del CONICET Claudio Berli, y que desde hace casi una década brinda este tipo de servicios a la industria farmacéutica.

“Hace treinta años, una computadora era del tamaño de una habitación y hoy son del tamaño de un reloj o de un chip. La microfluídica tiene la misma lógica, aplicada a los laboratorios: reacciones que antes se hacían a gran escala, ahora se condensan en diminutos chips. Lo que antes hacían un montón de operarios, en una mesada enorme y con varios instrumentos, ahora requiere de una plataforma con microcanales para conducir los fluidos a una cámara de reacción y poder hacerla ahí mismo. Se trata de manipular fluidos en una escala muy pequeñita, en tamaños submilimétricos o micrométricos. Y, aunque suene sencillo, es todo un arte”, señala Berli, que además de ser científico del CONICET dirige el INTEC, y se especializó desde los inicios de su carrera en esta área promisoria. “Los microfluídos no se pueden manipular con una pipeta o una cucharita”, explica.

Tal como explica Berli, la industria farmacéutica demanda cada vez más servicios de microtecnología, aunque en el país aún no haya demasiado desarrollo de esta disciplina. “Son técnicas de punta en Europa y Estados Unidos. “El censo biotecnológico y nanotecnológico realizado en 2023 mostró que en nuestro país hay más de 300 empresas que utilizan bio y nanotecnología para provisión de productos y servicios. De hecho, hay más 140 plantas de producción en el país, y seguramente la mayoría de ellas necesita microfluídica para sus procesos, pero todavía no hay tantos laboratorios que puedan asistir a esa enorme necesidad de la industria. Por ello el sector trabaja con una altísima vinculación con el CONICET. A través de servicios como los que brindamos nosotros, el país comienza a acoplarse a esta tendencia”.

Un mundo de aplicaciones

Una de las principales aplicaciones de la nano y microfluídica fue la que se expandió durante la pandemia del COVID-19: los llamados “órganos de chip” para probar nuevos fármacos. “Antes del coronavirus, cada vez que se hacía un testeo de una droga o el monitoreo de un principio activo, se usaban animales, conejos, ratones. Gracias a la técnica del cultivo de células y de órganos en microdispositivos, se puede reemplazar lo que antes se hacía con animales, en chips diminutos. De esa forma, durante la pandemia, se pudieron testear de manera muy acelerada drogas antivirales. En cuarenta días se logró obtener resultados que normalmente llevan muchos años de desarrollo”, explica Berli.

Otra de las aplicaciones más extendidas de la microfluídica se da en los nuevos dispositivos de diagnóstico. “Para diagnosticar enfermedades como el Chagas o la tuberculosis, en vez de sacar sangre y que la muestra vaya al laboratorio, es posible que el laboratorio vaya al paciente. Eso ocurre gracias a una técnica miniaturizada y transportable. Las empresas, gracias a la microfluídica, desarrollan esta pequeña aparatología para resolver el problema”, dice Berli. “Ahora estamos trabajando, por ejemplo, en el prototipo de un dispositivo para detectar tuberculosis humana, una patología que por la falta de diagnóstico está creciendo, cuando debería disminuir. Las técnicas para detectar la tuberculosis son muy antiguas, demoran mucho y complican la situación. Las técnicas modernas, que aconseja la OMS, no se pueden importar porque son muy caras, pero lo que estamos desarrollando podría ser una solución. Está funcionando muy bien, pero todavía en manos de profesionales. Con mayores niveles de desarrollo, esta tecnología funcionaría de manera análoga a los tests de embarazo, que en pocos minutos dan un resultado confiable sin necesidad de trasladarse a un laboratorio”.

Otro de los prototipos que están diseñando, junto a una empresa santafesina, es el de un dispositivo que permita medir el nivel de colesterol en sangre desde el hogar, similar al que utilizan para detectar glucosa en el caso de las personas diabéticas. “Es parte de este cambio de paradigma de que no sea el paciente el que se traslada, sino que el laboratorio se traslade a la casa. Una empresa dedicada al diagnóstico clínico nos planteó ese problema, y nosotros los estamos asesorando para ver cómo pueden hacerlo”, adelanta Berli

Además de todas estas aplicaciones, la demanda más fuerte que están teniendo por parte del sector farmacéutico es la de aplicar la microfluídica a la generación de drogas de última generación. “Si uno quiere generar una partícula que sea del tamaño de un glóbulo rojo, por ejemplo, la técnica tradicional consiste en triturar una parte grande de material hasta lograr las partículas pequeñas. Esa técnica requiere mucha energía: cuanto más chiquita sea la partícula que se quiere obtener, más energía se utiliza. En cambio, gracias la microfluídica, el abordaje puede ser al revés: se pueden fabricar las partículas de a una, con técnicas de muy baja energía y alto control del tamaño. Se pueden generar micropartículas con algo similar a un diminuto gotero: una aguja que tira gotitas diminutas de un material que sirve para encapsular una droga. Se hacen gotitas de un gel y se obtienen luego micropartículas que transportan la droga”, explica Berli.

Este procedimiento es el que desde 2016 realizan a través de un convenio con Lipomize S.R.L.: una empresa de productos farmacéuticos, nutracéuticos y dermocosméticos que basa toda su producción en micro y nanotecnología. “Son fármacos de última generación, que no van solos en una pastilla, sino que van encapsulados en partículas de un tamaño muy preciso, con una cobertura muy precisa, para actuar en el lugar adecuado. Y se apunta a una nueva generación de formulaciones que solo actúan en un lugar definido y no en el resto del organismo, siendo menos tóxicas para el paciente”, advierte el científico. “Ya logramos la generación microfluídica de dos o tres formulaciones, pero ahora el desafío es el escalado: al ser algo tan pequeño, uno no puede producir mucho. Digamos que ahora podemos producir mililitros por hora, mientras que la empresa en la planta necesita producir litros por hora para satisfacer las buenas prácticas de manufactura. Lo que estamos diseñando entonces son prototipos de microfabricación para ver cómo obtener un volumen mayor”, adelanta el investigador.

Alcides Nicastro, uno de los socios-gerentes y director del área de I+D de la empresa Lipomize S.R.L., señala: “En el área de I+D de Lipomize nos asociamos al INTEC y desarrollamos métodos de producción de nanopartículas, liposomas y demás con un nuevo paradigma de micro y nanofluídica. El INTEC es un instituto experto en el tema, con una mirada fuerte hacia la tecnología y la transferencia que para nosotros es fundamental: miran lo que nosotros, desde la industria farmacéutica, necesitamos que miren. Entienden lo que requerimos y piensan cómo obtenerlo a través de transferencia tecnológica. Es un círculo virtuoso: la industria farmacéutica debe expandir y usar nuevas formulaciones para competir a escala internacional y para eso requiere vincularse con la estructura científico tecnológica. Y los científicos deben lograr comprender los requerimientos de la industria farmacéutica y optimizar los tiempos para poder dar respuestas. Los científicos del INTEC comprenden eso a la perfección”, asegura Nicastro.

Fuente;https://www.conicet.gov.ar/un-equipo-de-cientificos-expertos-en-microfluidica-que-asesoran-en-el-diseno-de-farmacos-de-ultima-generacion/