Un nuevo método analítico mejora la evaluación de la seguridad de los nanomedicamentos a base de metales

Un nuevo método analítico mejora la evaluación de la seguridad de los nanomedicamentos a base de metales

Las nanomedicinas, en particular las basadas en nanopartículas, están revolucionando la atención sanitaria tanto desde el punto de vista diagnóstico como terapéutico. Estas partículas, que a menudo contienen metales como hierro u oro, pueden servir como agentes de contraste en imágenes médicas, actuar como suplementos nutricionales e incluso como vehículos de administración de fármacos. Gracias a sus propiedades únicas y su cuidadosa ingeniería, las nanomedicinas pueden llegar y acumularse en lugares del cuerpo que los medicamentos convencionales no pueden, lo que las hace prometedoras para la detección y el tratamiento del cáncer. Sin embargo, las mismas características que hacen que los nanomedicamentos sean más valiosos también presentan desafíos para garantizar su seguridad y calidad.

Las directrices farmacéuticas actuales, incluidas las del Consejo Internacional para la Armonización de Requisitos Técnicos de Productos Farmacéuticos de Uso Humano (ICH), tienen un importante punto ciego: evalúan sólo la cantidad total de elementos presentes en un fármaco, sin distinguir entre sus diferentes formas o partículas de diferente tamaño. Esta distinción es crucial porque estas diferentes formas pueden tener diferentes efectos en el cuerpo, incluidos diferentes perfiles de toxicidad.

Teniendo esto en cuenta, un equipo de investigación dirigido por el profesor asistente Yu-Ki Tanaka de la Escuela de Graduados en Ciencias Farmacéuticas de la Universidad de Chiba (Japón) ha desarrollado un nuevo método analítico para abordar la brecha regulatoria existente. Su estudio, que estuvo disponible en línea en la revistaTalantaEl 8 de abril de 2025 se introduce una técnica para cuantificar por separado iones, nanopartículas y partículas agregadas en nanomedicinas. El estudio de Yasumitsu Ogra y Sana Hasegawa, también de Yasumitsu Ogra y Sana Hasegawa, muestra cómo este método puede mejorar el control de calidad de estos productos farmacéuticos avanzados. “Al incorporar un método de evaluación novedoso que aborda un tema que anteriormente se pasaba por alto en las pautas de evaluación actuales, podemos garantizar que los nanomedicamentos como Resovist® y Ferinject® se utilicen de manera segura.El Dr. Tanaka explica.

Los investigadores combinaron dos tecnologías existentes: fraccionamiento incorrecto de flujo asimétrico (AF4) y espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS). Utilizaron el método AF4 de una manera novedosa, aprovechando su “paso de enfoque” inicial. Durante este paso, las partículas en el canal AF4 son retenidas por dos contracorrientes. Utilizando una membrana permeable especial, los flujos cruzados filtran las partículas disueltas (iones) más pequeñas y permiten la cuantificación basada en las diferencias en las señales de ICP-MS entre muestras con y sin eliminación de iones, es decir, con y sin un paso de enfoque. Una vez que se separan los iones, el sistema utiliza el proceso de separación estándar de AF4 para clasificar las nanopartículas retenidas por tamaño. Finalmente, el dispositivo ICP-MS conectado a la salida puede determinar el número aproximado de nanopartículas de cada tamaño. Esta combinación permitió al equipo distinguir entre iones metálicos libres, pequeños coloides de hidróxido y nanopartículas de varios tamaños, todos los cuales contienen el mismo elemento metálico.

Probaron su enfoque en Resovist®, una nanomedicina utilizada como agente de contraste en exploraciones por resonancia magnética del hígado. El análisis mostró que sólo el 0,022 % del hierro de Resovist® estaba presente en forma iónica. Con aproximadamente 6,3 microgramos por mililitro, esta cantidad insignificante está muy por debajo de la escala. Además, el equipo confirmó que las nanopartículas activas tenían menos de 30 nanómetros de diámetro, con algunos agregados de alrededor de 50 nanómetros. Es importante destacar que no se detectaron agregados grandes que pudieran reducir la eficacia del agente de contraste. Estos resultados confirman tanto la seguridad como la estabilidad de Resovist® como nanomedicina.

La técnica propuesta es particularmente relevante para los tratamientos contra el cáncer emergentes que utilizan nanopartículas de oro como sistemas de administración de fármacos o partículas metálicas para terapia fototérmica. Estos tratamientos avanzados se basan en el "efecto de retención y permeabilidad mejorada (EPR)", que hace que las nanopartículas drene de los vasos sanguíneos alrededor de los tumores y se acumulen en el tejido canceroso. “Dado que muchos nanomedicamentos novedosos consisten en nanopartículas a base de metales como ingredientes activos, métodos confiables para evaluar su seguridad y control de calidad promoverán su desarrollo y uso clínico.“Comenta el Dr. Tanaka.

Además, este novedoso enfoque analítico se extiende más allá de los productos farmacéuticos. También puede evaluar la seguridad de las nanopartículas metálicas en aditivos alimentarios, cosméticos y muestras ambientales para garantizar la salud pública en múltiples sectores. Los investigadores demostraron su versatilidad al analizar con éxito tanto iones cargados negativamente (silicio) como iones cargados positivamente (hierro), lo que indica el potencial de una variedad de nanomateriales.

En general, esta investigación proporciona el camino hacia nanomedicinas y tecnologías basadas en nanopartículas más seguras y eficaces a través de una evaluación más completa de la composición, calidad y estabilidad de las nanopartículas.

Fuentes: