Fàrmacs activats amb llum: la medicina localitzada sense efectes secundaris

Aquesta tecnologia innovadora combina els fàrmacs amb molècules que fan dʼinterruptors i que, amb lʼacció de la llum, en modifiquen lʼestructura i, per tant, lʼactivitat biològica. Aquesta modulació permet activar els fàrmacs en el lloc i el moment que es vulgui i amb la intensitat desitjada, focalitzant la seva acció i evitant efectes secundaris en altres teixits, on no actuen.

El Grup de Recerca en Neurofarmacologia i Dolor, de lʼInstitut dʼInvestigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL), la Facultat de Medicina i Ciències de la Salut i lʼInstitut de Neurociències de la UB (UBNeuro), liderat pel catedràtic Francisco Ciruela, acaba de presentar un derivat fotoactivable de la morfina, un fotofàrmac per tractar localment la psoriasi i un derivat fotocommutable de lʼadenosina que permet estudiar la transmissió del dolor.

Una morfina no addictiva

Actualment, la morfina i els altres derivats dels opiacis són els tractaments més potents per pal·liar el dolor. Tot i que es tracta de medicaments molt efectius, la majoria presenten greus efectes secundaris, com lʼaddicció i la dependència. A més, els pacients poden desenvolupar tolerància als seus efectes analgèsics, fet que obliga a augmentar-ne la dosi. Als Estats Units, es calcula que cada any moren més de 70.000 persones a conseqüència dʼuna sobredosi per opiacis. I és que el 30 % dels pacients a qui es recepten aquests fàrmacs no els prenen en les pautes adequades, i això fa que un 10 % dʼaquestes persones acabin desenvolupant dependència al medicament.

Lʼequip de Francisco Ciruela, en col·laboració amb Amadeu Llebaria (IQAC-CSIC, Barcelona), ha dissenyat, sintetitzat i caracteritzat un derivat fotosensible de la morfina que es pot activar localment a través de la llum amb gran precisió. Aquesta morfina ha evidenciat tenir efecte analgèsic en ratolins. Addicionalment, lʼactivació remota i local dʼaquest compost ha demostrat evitar la tolerància a lʼefecte analgèsic i lʼaparició de dependència al medicament. El treball sʼha publicat a la revista British Journal of Pharmacology.

«La fotofarmacologia ens ha permès crear una aproximació terapèutica basada en opiacis amb una relació risc-benefici òptima», assegura Francisco Ciruela. «La morfina fotosensible ha demostrat una eficàcia analgèsica igual dʼefectiva que lʼoriginal, però evitant-ne lʼaddicció, la tolerància i els efectes secundaris generals que solen causar els derivats dels opiacis», afegeix lʼexpert.

Una solució per a la psoriasi

Els investigadors també han presentat a la revista Pharmacological Research una solució per a la psoriasi basada en la fotofarmacologia. En aquest cas, han dissenyat, en col·laboració amb el professor Kenneth Jacobson (NIDDK, NIH, Bethesda, EUA), una molècula activable amb la llum que sʼuneix al receptor dʼadenosina A₃, tot induint un potent efecte antiinflamatori.

La psoriasi és una malaltia crònica de la pell que afecta el 2 % de la població i que es manifesta principalment amb símptomes cutanis (sequedat, picor, pell escamosa, taques i plaques anormals), provocats per una sobreproliferació de les cèl·lules de la pell (queratinòcits) i per una resposta immunitària aberrant. Els tractaments disponibles sʼenfoquen principalment a pal·liar els símptomes, no la causa de la malaltia, i en els casos més greus sʼutilitzen tractaments moduladors del sistema immunitari que tenen greus efectes secundaris a causa de la immunosupressió generalitzada.

«El fotofàrmac que presentem és capaç de prevenir els símptomes de la psoriasi en ratolins, i a més, la seva fotoactivació local en la pell afectada evita lʼaparició dʼefectes secundaris derivats del potencial antiinflamatori sistèmic del fàrmac», explica lʼinvestigador de la UB i lʼIDIBELL Marc López-Cano, primer autor dels dos articles.

Una eina per estudiar la transmissió del dolor

Finalment, els mateixos investigadors han desenvolupat un derivat fotocommutable de lʼadenosina, en col·laboració amb el catedràtic Dirk Trauner, de la Universitat de Nova York (EUA), que ha permès establir la contribució dels diferents receptors dʼadenosina en la transmissió del dolor.

Lʼadenosina és un neuromodulador fugaç de les cèl·lules del sistema nerviós. Pot actuar com un analgèsic endogen, però es desconeixien els receptors dʼadenosina responsables dʼaquest efecte. Ara, i gràcies a aquesta nova eina fotofarmacològica, els investigadors han aconseguit esbrinar quins receptors dʼadenosina són els responsables del seu efecte analgèsic, tant a escala perifèrica com a escala central. Aquesta informació serà molt valuosa per dissenyar i sintetitzar fàrmacs adenosinèrgics selectius per al maneig del dolor perifèric i central. El conjunt de resultats sʼha publicat recentment a la revista Bioconjugate Chemistry.

Referència dels articles:

M. López-Cano, I. Filgaira, E. G. Nolen, G. Cabré, I. Hernando, K. A. Jacobson, C. Soler, i F. Ciruela. «Optical control of adenosine A3 receptor function in psoriasis». Pharmacological Research 170, 105731, 2021. Doi: 10.1016/j.phrs.2021.105731

M. López-Cano, J. Font, E. Aso, K. Sahlholm, G. Cabré, Y. de Koninck, J. Hernando, A. Llebaria, V. Fernández-Dueñas i F. Ciruela. «Remote local photoactivation of morphine produces analgesia without opioid-related adverse effects». British Journal of Pharmacology, 6 dʼagost de 2021. Doi:10.1111/bph.15645

K. Hüll, V. Fernández-Dueñas, M. Schönberger, M. López-Cano, D. Trauner, F. Ciruela. «Optical control of adenosine-mediated pain modulation». Bioconjugate Chemistry, agost 2021. Doi: 10.1021/acs.bioconjchem.1c00387