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Agencia TSS – El tratamiento de Lionel Messi comenzó a los 11 años y lo acompañó a lo largo de su infancia y adolescencia. Durante años recibió una inyección diaria de hormona de crecimiento para revertir un déficit que amenazaba su desarrollo físico. Aquella rutina, que hoy se recuerda como una anécdota en la historia del futbolista, sigue siendo la realidad cotidiana de miles de chicos y adultos que conviven con la misma condición.

La hormona de crecimiento la produce la hipófisis, una pequeña glándula ubicada en la base del cerebro, y estimula el crecimiento de huesos y músculos además de intervenir en distintos procesos metabólicos. Cuando esa producción resulta insuficiente aparece el déficit de hormona de crecimiento, una enfermedad que suele detectarse recién cuando el niño comienza la escuela o en los años previos a la pubertad, al hacerse evidente la diferencia de estatura con sus compañeros.

El tratamiento consiste en reemplazar la hormona que el organismo no produce, pero la propia molécula tiene una vida corta. Una vez administrada permanece activa apenas entre veinte y treinta minutos antes de degradarse, por lo que mantener su efecto terapéutico requiere una inyección subcutánea diaria durante años. Para un chico, eso significa recibir un pinchazo cada noche hasta completar el crecimiento.

Esa exigencia termina afectando la adherencia al tratamiento: “Es un tratamiento muy largo que requiere inyecciones diarias y, si me olvido, o si un día no tengo ganas, se piensa que no pasa nada”, explica Paolo Catalano, investigador de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires y del CONICET.

Distintos estudios muestran que esas interrupciones reducen la eficacia de la terapia. Catalano lo explica así: “El médico fija una meta de crecimiento para cada paciente y, cuando no se mantiene la constancia, esa meta no se alcanza. Es un sacrificio que hacen los chicos para después no poder lograr el resultado esperado. Se pierde completamente el sentido del tratamiento”. Con el objetivo de resolver esa limitación, un equipo liderado por Catalano junto a Martín Desimone (ambos investigadores de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la UBA y del CONICET) desarrolló un sistema basado en nanopartículas que permitiría espaciar la administración de la hormona hasta una aplicación cada quince días. El trabajo, que forma parte de la tesis doctoral de Luis Villarruel, contó además con la participación de Sofía Municoy (IQUIMEFA, UBA-CONICET) y de Damasia Becú y Belén Brie (IBYME-CONICET), y fue publicado en la International Journal of Pharmaceutics.

 

Aunque suele asociarse con la infancia, el déficit de hormona de crecimiento también puede aparecer en la adultez, generalmente como consecuencia de tumores o lesiones de la hipófisis. En esos casos ya no afecta la estatura, pero sí provoca pérdida de masa muscular, disminución de la densidad ósea, alteraciones metabólicas y fatiga persistente. Si el sistema logra avanzar hacia la práctica clínica, una reducción en la frecuencia de las aplicaciones también podría mejorar la calidad de vida de estos pacientes.

¿Cómo transformar un tratamiento diario en una aplicación quincenal?

La primera idea del equipo no fueron las nanopartículas. Los investigadores intentaron desarrollar un microdispositivo que pudiera implantarse debajo de la piel y liberar la hormona de crecimiento de manera gradual, pero las dificultades técnicas de ese diseño los obligaron a cambiar de estrategia y a explorar otra alternativa: utilizar nanopartículas capaces de transportar la hormona y liberarla de forma controlada.

A diferencia de muchos medicamentos de moléculas pequeñas, la hormona de crecimiento es una proteína grande y extremadamente delicada. Su actividad depende de conservar una estructura tridimensional muy precisa: “Teníamos que verificar que, al interactuar con las nanopartículas, la hormona no perdiera su actividad”, explica Desimone. Si durante el transporte esa estructura se altera, la proteína deja de funcionar aunque siga siendo exactamente la misma molécula.

Para construir esos diminutos vehículos, el equipo recurrió a nanopartículas de sílice, un material biocompatible con un largo historial de uso en aplicaciones biomédicas. Allí, la hormona queda alojada y protegida dentro de una estructura porosa que actúa como reservorio: “Es un material que ya está presente en distintos productos médicos y farmacéuticos”, señala Desimone.

El primer prototipo, sin embargo, no resolvía el problema central. Cuando los investigadores analizaron la velocidad con la que la hormona abandonaba las nanopartículas, observaron que prácticamente toda la dosis se liberaba en apenas un día. Era un avance con respecto al transporte de la proteína, pero todavía estaba lejos del objetivo de reemplazar las inyecciones diarias.

La solución llegó al incorporar un gel de colágeno, una proteína que el propio organismo produce de manera natural. Allí quedan retenidas las nanopartículas cargadas con hormona, de modo que la molécula debe superar dos barreras antes de llegar al organismo, primero salir de la nanopartícula de sílice y luego atravesar la red de colágeno. Ese doble recorrido retrasa la liberación y permite sostenerla durante mucho más tiempo: “El colágeno forma una especie de red en la cual las nanopartículas pueden estar contenidas en su interior. Entonces, la hormona primero tiene que liberarse de la nanopartícula y después salir de esa red. De esa forma logramos una liberación sostenida que alcanzó casi quince días”, resume Desimone.

 

Catalano propone una imagen más sencilla para entenderlo. Lo compara con un gel que contiene millones de nanopartículas, cada una cargada con pequeñas cantidades de hormona, y que en lugar de liberar toda la dosis de una vez, va entregando su contenido lentamente. El resultado es un sistema que, de confirmarse en los próximos estudios, podría permitir pasar de una inyección diaria a una aplicación semanal o incluso quincenal utilizando la misma vía subcutánea que reciben hoy los pacientes.

El desarrollo argentino tampoco surge en un escenario vacío. En los últimos años comenzaron a aparecer formulaciones comerciales de aplicación semanal y, según Catalano, dos de ellas ya se encuentran disponibles en la Argentina. Aún así, la administración diaria continúa siendo el tratamiento de referencia para la mayoría de los pacientes y no todas las alternativas están aprobadas para las mismas edades. En ese contexto, el objetivo del grupo no es reemplazar esas estrategias, sino avanzar hacia plataformas capaces de prolongar aún más la liberación de la hormona y ampliar las opciones terapéuticas disponibles.

Del laboratorio a los pacientes

Tras demostrar en el laboratorio que el sistema libera la hormona de forma sostenida por casi quince días, el próximo paso será evaluar su eficacia in vivo. Para ello, el equipo ensayará la fórmula en un modelo de ratones genéticamente modificados. Estos animales presentan un retraso del crecimiento debido a una alteración en un receptor de dopamina del sistema nervioso central y ya demostraron responder al tratamiento convencional con hormona de crecimiento.

 

“Necesitamos validar que el resultado que obtuvimos in vitro se repita también in vivo. El escenario es diferente, aparecen muchas variables nuevas y es fundamental demostrar que el sistema funciona también en un organismo completo”, explica Catalano. Ese paso, sin embargo, quedó momentáneamente suspendido por la falta del principal insumo del proyecto. La hormona de crecimiento utilizada durante la investigación había sido donada y las existencias se agotaron antes de iniciar los ensayos en animales: “Nos quedamos con muy poca hormona y es un insumo muy caro”, resume.

A pesar de esto, el laboratorio no detuvo su trabajo. Mientras esperan conseguir nuevamente la hormona, el equipo avanzó en dos plataformas que podrían incorporarse cuando consigan nuevamente el insumo. Una de ellas utiliza bioimpresión 3D para fabricar estructuras de colágeno con distintas velocidades de liberación, lo que permitiría regular con mayor precisión cómo se administra un agente terapéutico. La otra, explora nanopartículas dendríticas porosas, una nueva generación de materiales que, al tener “huecos” mucho más grandes que las anteriores, tienen una capacidad de carga superior. Esto facilita el transporte de una hormona tan voluminosa y logra que el medicamento se libere en el cuerpo de forma aún más gradual.

La difusión reciente del trabajo abrió, además, una posibilidad inesperada. Una empresa se contactó con el equipo para evaluar la provisión de hormona de crecimiento que permita reactivar los experimentos. Catalano, sin embargo, evita generar expectativas prematuras: “Somos conscientes de que para pensar en un escalado todavía falta mucho”, afirma. Antes de cualquier ensayo clínico será necesario demostrar que el sistema funciona en animales. “Si surge la posibilidad de que alguna empresa nos facilite el camino, estaremos ahí para aportar todo lo que tenemos y tratar de seguir adelante”, concluye.