Desarrollan una nanocápsula que dirige fármacos antibacterianos hacia el origen de la infección

Un equipo de investigación de la Universidad de Sevilla ha desarrollado una nanocápsula que libera compuestos antibacterianos hacia el origen de la infección. Este enfoque, planteado como una alternativa a los antibióticos tradicionales, permite dosificar el fármaco de forma controlada. La investigación busca mejorar la eficacia frente a bacterias responsables de infecciones humanas frecuentes que presentan, en muchos casos, resistencias a los tratamientos actuales.

La solución propuesta por los expertos se centra en el empleo de compuestos de rutenio, un metal con propiedades antibacterianas estudiado para sustituir a los antimicrobianos convencionales. Hasta la fecha, este tipo de compuestos elaborados con rutenio presentaban una limitación técnica relevante, ya que cuando se encontraban libres en disolución acuosa se degradaban con facilidad y perdían su capacidad terapéutica.

Para superar este obstáculo, la novedad consistió en una estructura que envolvió el metal para protegerlo hasta alcanzar su objetivo. Manuel Pernía Leal, investigador de la institución hispalense, explicó que de este modo el agente no se degradó antes de tiempo y actuó únicamente donde fue necesario. Este mecanismo de protección mejoró la eficacia y redujo los posibles efectos no deseados, logrando que el compuesto se mantuviera estable para activarse solo al entrar en contacto con la bacteria.

Las estructuras, descritas en la publicación 'Amphiphile-Assisted Synthesis of Ruthenium Nanoparticles for Controlled Release and Enhanced Antibacterial Activity', poseen un tamaño aproximado de 20 nanómetros. El proceso de formación se basó en moléculas orgánicas que se organizaron de manera espontánea mediante autoensamblaje. Este método permitió crear nanocápsulas resistentes y ajustar su tamaño para transportar distintas cantidades de agente activo según la necesidad terapéutica.

Mecanismo de liberación y control

El funcionamiento de las nanopartículas se asemejó a un caballo de Troya, donde el complejo de rutenio permaneció inactivo dentro de la cápsula hasta que el microorganismo la consumió. Una vez en el interior, el metal se activó para bloquear el crecimiento de la bacteria o eliminarla. Los ensayos de laboratorio mostraron una elevada eficacia frente a bacterias Gram positivas, entre las que destacaron Staphylococcus aureus y Enterococcus faecalis.

Además de la protección del rutenio, el equipo desarrolló modificaciones en la superficie de las cápsulas para controlar la velocidad de liberación. Para ello, incorporaron cadenas de polietilenglicol que actuaron como grapas moleculares. Pernía Leal aclaró que al modificar la superficie se ralentizó la salida del metal, lo que permitió ajustar la liberación del fármaco de forma gradual y sostenida en el tiempo.

Los experimentos se realizaron in vitro por el grupo Estereoquímica y Síntesis Asimétrica. El equipo trabaja actualmente en el diseño de nuevos nanomateriales y en la mejora de su actividad antimicrobiana. Los próximos pasos contemplan el avance hacia estudios en modelos animales y la exploración de aplicaciones en el tratamiento dirigido de células cancerosas. El proyecto contó con la financiación de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación y el apoyo de fondos europeos.