Con apenas una década de vida, la fotofarmacología es aún el nombre de una disciplina poco conocida en el sector. Pero se postula como una revolución en el uso y desarrollo de medicamentos: son fármacos inactivados cuya acción se pone en marcha al recibir una fuente de luz.

"Se trata de que, una vez administrados y distribuidos por el organismo, se activen cuándo y dónde nos interese", ha explicado Núria Camarero Palao, investigadora del grupo de Nanosondas y Nanoconmutadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), durante una ponencia virtual organizada este jueves por La Fundación "la Caixa", enmarcada en un Debate CaixaImpulse.

En el caso de tumores, si se diagnostica uno en el estómago, por ejemplo, se inocularía el fármaco fotosensible y los médicos solo tendrían que iluminar la parte sobre la que quieren que actúe. Esto es posible, detalla Camarero, mediante la incorporación de unas sustancias químicas "que de forma natural" son sensibles a la luz. "Actúan como interruptores", ejemplifica, que permiten encender o apagar el fármaco. "Y eso da muchas ventajas respecto a los fármacos tradicionales en un gran tipo de patologías".

El jefe del grupo de Química Médica del Instituto de Química Avanzada de Cataluña (IQAC-CSIC), Amadeu Llebaria, destaca entre sus ventajas "el control que se ejerce sobre el fármaco". Un medicamento tradicional, cuando se introduce en el cuerpo, no hay manera de controlarlo. En cambio, los medicamentos fotosensibles hacen de la luz "un elemento de control sobre la actividad farmacológica".

No obstante, Llebaria matiza que esta disciplina no viene a sustituir a la farmacología tradicional. "Está claro que si un fármaco administrado por vía tradicional es efectivo, no hay una ventaja muy grande en otro administrado por luz. Se piensa en aquellos que no pueden funcionar o no funcionan adecuadamente", precisa. En ese sentido, tanto Camarero como él mismo desarrollan dos proyectos para el uso de fotofarmacología en patologías visuales y cardiacas.

Invetigaciones en marcha

Ambos científicos participan en dos equipos que desarrollan dos proyectos para validar la aplicabilidad de este tipo de fármacos en patologías como la retinosis pigmentaria, causa común de ceguera, y la reducción de los daños causados por la reperfusión tras un infarto. Las dos investigaciones reciben el apoyo económico de CaixaImpulse.

En el caso del proyecto de Llebaria, PhotoHeart, aún en un estado "muy inicial", se prevé la introducción del fármaco en el corazón del paciente para recuperar las zonas dañadas a causa de una angioplastia (que permite salvar la vida del paciente). Su equipo se centra en los receptores de los cardiomiocitos, donde se encuentran los equilibrios iónicos entre sodio y calcio. La hipoxia derivada de la angioplastia altera a su funcionamiento, lo que provoca "un shock muy importante" que el fotofármaco permitiría "inhibir" aplicando luz "durante un tiempo determinado" hasta que la función de estos cardiomiocitos vuelva a la "normalidad".

Y es precisamente en el desarrollo de estos inhibidores en donde trabajan ahora. Ya que un corazón "no está preparado para recibir luz", colaboran con un grupo de científicos del Vall d´Hebron Institut de Recerca (VHIR) y la Johns Hopkins University (EEUU), que van a diseñar un catéter de angioplastia para introducir el fármaco a la vez. Sería posible gracias al uso de "fibra óptica" integrada que permitiría controlar la iluminación en el corazón y controlar aspectos como "tiempos o intensidad".

Por parte del equipo de Caballero —liderado por Pau Gorostiza en el IBEC—, el objetivo es restablecer la visión en pacientes con retinosis pigmentaria, una enfermedad de origen genético que causa ceguera. En este caso y, como pasaría en patologías dermatológicas, la activación por luz vendría de manera natural: los ojos ya son sensibles a la luminosidad, al igual que la piel, por lo que no haría falta utilizar dispositivos que alumbren una zona concreta.

La investigación está en fase de experimentación animal (roedores), y los resultados han demostrado cómo los animales ciegos han conseguido recuperar la sensibilidad a la luz. Si avanza por el buen camino, se trataría de probar en cerdos, cuya fisiología ocular se asemeja mucho más a la humana.

La retinosis pigmentaria destruye los bastones y conos que permiten percibir la luz ambiental. En cambio, las neuronas encargadas de transmitir esa información al cerebro no se ven afectadas. "Esta estructura luminosa sigue intacta, y nosotros queremos aprovecharla para convertirlas en sensibles a la luz aunque no haya ya fotorreceptores. Las células se sensibilizarían a la luz y podrían enviar al cerebro la señal de la luz ambiental", argumenta.

Si bien se ha enfocado en esta patología concreta, Caballero no descarta tampoco su aplicabilidad a otras como glaucoma. Haría falta determinar en cualquier caso "la diana terapéutica que falla" para poder diseñar específicamente fármacos activados por luz que actúen sobre esa diana.

En cuanto a los posibles efectos secundarios de este tipo de medicamentos, ambos científicos admiten que aún se encuentran en una fase muy teórica, pero presentan una "gran ventaja" por "el control más fino y más preciso de la actividad de un fármaco", apunta Llebaria, que se refiere a una investigación del grupo del doctor Francisco Ciruela, de la Universidad de Barcelona, "que ha demostrado que administración de un fármaco para el dolor de la médula espinal, permite anular el dolor sin los efectos secundarios de los opioides".

"Sí es posible, y es interesante porque muchas veces para conseguir un efecto determinado no necesitas actuar sobre todos los receptores en todos los sitios del cuerpo. Solo tienes que buscar el receptor adecuado, activarlo solo ese y no otros, para no modificar otras funciones fisiológicas", concluye Llebaria.