Aquest nou dispositiu de fotofarmacologia sense fils ha demostrat la seva eficàcia en el tractament del dolor en un estudi amb una molècula fotosensible derivada de la morfina, un dels opiacis més emprats per la seva gran capacitat analgèsica.

El treball, dut a terme amb models animals, obre noves perspectives per al disseny de tractaments analgèsics més segurs, eficaços i personalitzables —especialment en el context del dolor crònic—, sense causar els efectes adversos derivats de l’ús d’opiacis (addicció, dependència, etc.).

Aquesta innovació en farmacologia l’anuncia ara un article publicat a la revista Biosensors and Bioelectronics que té com a principals autors Francisco Ciruela, catedràtic de la Facultat de Medicina i Ciències de la Salut de la Universitat de Barcelona i membre de l’Institut de Neurociències (UBneuro) i de l’Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL), i els experts John Rogers, de la Northwestern University (Estats Units), Amadeu Llebaria, de l’Institut de Química Avançada de Catalunya (IQAC-CSIC), i Jordi Hernando, de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB).

Fotofarmacologia: el poder de la llum

Els fotofàrmacs són compostos químics inactius fins que se’ls activa amb llum d’una longitud d’ona concreta. Poden actuar amb més precisió espacial i temporal, i sense generar efectes adversos significatius en l’organisme.

En l’estudi, l’equip va avaluar els efectes de la nova tecnologia sense fils en el tractament del dolor mitjançant l’ús de la morfina fotolàbil (pc-Mor), que promou l’alliberament de la morfina activa en òrgans i teixits afectats pel dolor, sense causar efectes secundaris.

«La morfina fotolàbil és una molècula modificada químicament per inactivar temporalment la seva funció analgèsica. Aquesta inactivació s’aconsegueix mitjançant l’addició d’un grup de cumarina que s’uneix covalentment a la morfina a través d’un enllaç fotosensible. Aquest enllaç bloqueja el domini de la morfina que és responsable de la seva interacció amb els receptors opiacis», explica Francisco Ciruela.

«Quan el teixit diana s’irradia amb llum de 405 nanòmetres de longitud d’ona, l’enllaç fotosensible es trenca i s’allibera la morfina activa en el punt on ha d’actuar. Això permet una acció farmacològica precisa en l’espai i el temps, és a dir, actua només on i quan es necessita», detalla l’expert.

El mateix efecte que la morfina administrada de manera habitual

Segons les conclusions, l’efecte analgèsic de la morfina alliberada localment a la medul·la amb el fotodispositiu és comparable al de la morfina administrada per via sistèmica.

«Ara bé, la diferència destacada va ser l’absència dels efectes adversos característics dels opiacis, com la tolerància a l’efecte analgèsic, el restrenyiment, dependència i l’addicció», subratlla l’expert. «Superar la potencial dependència i els efectes secundaris associats als opiacis ha estat una de les principals motivacions de la nova aproximació fotofarmacològica».

Per dur a terme la recerca, l’equip va implantar als models animals un petit dispositiu, de dimensions mil·limètriques, que incorpora un microled com a font de llum per activar la morfina fotolàbil a la medul·la espinal i induir els efectes analgèsics. Aquesta configuració permet activar el microled de manera programable i modulable per induir el fotoalliberament local de morfina només a la regió irradiada.

El dispositiu integra una miniantena de radiofreqüència que rep energia, sense fils ni cablejat, mitjançant tecnologia NFC (comunicació de camp proper) per encendre el microled. Un cop implantat en els models animals, el dispositiu facilita el lliure desplaçament en l’entorn i elimina les barreres físiques que podrien alterar l’eficàcia terapèutica del fotofàrmac. El sistema també permet regular la intensitat i la freqüència de la llum irradiada per millorar el control de les dosis lumíniques i l’efecte farmacològic segons les necessitats terapèutiques.

Noves fronteres de la fotofarmacologia sense fils

Més enllà del tractament contra el dolor, el nou protocol de fotofarmacologia sense fils, basat en l’alliberament local i controlat de fàrmacs activables amb llum, també podria aplicar-se a diverses patologies. En especial, en el tractament personalitzat de malalties cròniques que requereixen una actuació farmacològica molt precisa o que impliquen riscos associats a efectes adversos sistèmics.

«En el cas de l’epilèpsia, l’alliberament local de fàrmacs anticonvulsius en regions específiques del cervell podria permetre el control de les crisis sense afectar la resta del sistema nerviós central, i evitar així la sedació i altres efectes secundaris generals», indica Ciruela. «En malalties neurodegeneratives, com la malaltia de Parkinson, es podria utilitzar el fotoalliberament local de fàrmacs dopaminèrgics o d’altres moduladors per millorar els símptomes motors de manera focal i segura. En trastorns psiquiàtrics com l’esquizofrènia, l’activació amb llum d’antipsicòtics en àrees cerebrals específiques podria augmentar l’eficàcia terapèutica, reduir els efectes adversos i millorar l’adherència del pacient al tractament».

En la lluita contra el càncer, el fotoalliberament de quimioteràpics directament a l’entorn tumoral podria ser una estratègia que permetria garantir una elevada concentració local del fàrmac i una menor toxicitat sistèmica.

En el futur, la recerca clínica en fotofarmacologia afrontarà reptes com ara avaluar la biodisponibilitat, l’estabilitat química i la seguretat dels productes derivats de la fotòlisi. Des del vessant tecnològic, el desenvolupament i la validació de dispositius implantables planteja diversos desafiaments, com la biocompatibilitat, la durabilitat, la miniaturització, la gestió energètica i la seva integració funcional al cos humà. «Des d’una perspectiva reguladora, aquesta tecnologia requerirà també una regulació específica per a productes combinats, ja que integra un fàrmac amb un dispositiu mèdic, fet que complica el procés d’aprovació i supervisió clínica», conclou l’expert.
​​​​​​​