PROGRAMA DE INNOVACIÓN TECNOLÓGICA EN PEQUEÑAS EMPRESAS (PIPE)

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Retoques de belleza

Extractos elaborados a partir de plantas y principios activos nanoencapsulados constituyen una tendencia entre pequeñas empresas brasileñas

DINORAH ERENO | ED. 190 | DICIEMBRE 2011

 

Nuevos mecanismos moleculares con acción contra la flacidez y las arrugas, descubiertos en la planta denominada amor seco (Bidens pilosa) resultaron en un activo cosmético que funciona de manera análoga al retinol, sintetizado a partir de la vitamina A. Premiado el 19 de octubre como el mejor trabajo científico presentado en el 20º Congreso Latino e Ibérico de Químicos Cosméticos, realizado en Isla Margarita, en Venezuela, este proyecto reunió al conocimiento del farmacólogo y fitobotánico Luiz Claudio Di Stasi, docente de la Universidad Estadual Paulista (Unesp) de Botucatú, con la experiencia de la empresa Chemyunion, de Sorocaba, ambas ciudades del interior paulista. La gramínea, considerada una especie invasora en el campo, demostró en pruebas que provee beneficios similares a los de los retinoides, recetados en las clínicas dermatológicas en razón de su poder de regeneración celular y síntesis del colágeno, pero sin sus efectos adversos, tales como la irritación cutánea, la descamación y el ardor.

Esta innovación está siendo sometida a pruebas en una industria brasileña del sector de cosméticos y se suma a otros descubrimientos de principios activos y aditivos vegetales elaborados por Chemyunion en asociación con universidades, transformados en productos de reconocidas empresas nacionales e internacionales tales como Natura, O Boticário, L’Oréal, Estée Lauder, Victoria?s Secret, Johnson & Johnson y Medley, entre otras.

Uno de los primeros productos innovadores que se destacó en el disputado mercado de belleza fue el Aquasense, lanzado en 2008 y desarrollado con el apoyo de la FAPESP mediante un proyecto del Programa de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe). Antes, la empresa, que está presente desde hace 19 años en el mercado, trabajaba con materias primas listas incorporadas por las industrias en medicamentos y cosméticos. El Aquasense es un extracto elaborado con la corteza de las ramas del vilco (Piptadenia colubrina), un árbol de gran porte del bosque atlántico, recomendado para su uso en cremas, lociones y otros productos con el objetivo de aumentar la hidratación de la piel. Argentina, Colombia, Rusia y Estados Unidos se encuentran entre los países compradores de la materia prima, desarrollada a partir del descubrimiento de las acuaporinas – proteínas que permiten el paso del agua entre las células -, a cargo del norteamericano Peter Agre. Este hallazgo le redituó el Premio Nobel de Química en 2003. “Al entrar en la piel, el Aquasense estimula a la célula a expresar la acuaporina y así el agua pasa a distribuirse, generando hidratación”, dice Gustavo Dieamant, gerente de investigación e innovación de la empresa.

El foco de la investigación iniciada en 2004 era la búsqueda de un principio activo hidratante en una planta de la biodiversidad brasileña que estimulase el mecanismo de síntesis de las acuaporinas. A tal fin, una de las socias de Chemyunion, María del Carmen Velázquez Pereda, consultó al profesor Di Stasi, del Departamento de Farmacología del Instituto de Biociencias de la Unesp, autor de diversas publicaciones sobre plantas medicinales de la Amazonia y del bosque atlántico. El investigador, que pasó a formar parte del equipo científico de la empresa en calidad de consultor, investigó plantas de la flora brasileña con potencial hidratante y reparador de la piel.

Frutos del tomatillo y extractos de la planta: actividad antiinflamatoria similar a la de los corticoides

Frutos del tomatillo y extractos de la planta: actividad antiinflamatoria similar a la de los corticoides

Entre ellas, la elección recayó sobre el vilco. Pero había que probar en la práctica que realmente éste sería capaz de expresar el mecanismo que interesaba. En el caso del vilco, la corteza de las ramas es triturada en pequeños fragmentos, de los cuales se obtiene un extracto que contiene un tipo de polisacáridos ‒las llamadas arabinogalactanas‒ encargado de inducir a la célula a expresar las acuaporinas. Así éstas transportan más agua hacia la piel, dejándola hidratada. El mecanismo de hidratación del extracto de vilco redundó en la publicación de artículos en revistas científicas y premios en congresos, tales como el de la Sociedad Brasileña de Cosmetología, en 2008.

A partir del primer proyecto Pipe de la FAPESP, presentado en 2006,  Chemyunion logró comprar algunos aparatos que permitieron extraer y probar sus nuevos activos. Entre ellos se encuentran un extractor de fluido supercrítico, que utiliza gas carbónico (CO2) en la fase de transición entre los estados líquido y gaseoso para obtener extractos vegetales con altísimo grado de pureza, y un aparato llamado Laser Doppler que identifica en tiempo real la microcirculación cutánea y las características de la piel sensible.

Otro producto desarrollado en la empresa, también con el apoyo del proyecto Pipe, que actualmente pasa por pruebas en una empresa brasileña del área de cosméticos, es un principio activo extraído de la planta del tomatillo o camapú (Physalis angulata) – un arbusto originario de la Amazonia y de las regiones norte y nordeste del país – con actividad similar a la de los antiinflamatorios corticoesteroides, pero sin los efectos colaterales de uso a largo plazo, tales como el resecado y el envejecimiento de la piel. Tanto la extracción del tomatillo como la del amor seco se lleva a cabo mediante el llamado proceso de extracción por CO2 supercrítico. “Cuando el anhídrido carbónico es inyectado en el aparato, atraviesa la planta y arrastra con él a los principios activos”, dice Dieamant. Al eliminar el gas, no queda ningún residuo de solvente, tal como sucede en los procesos tradicionales de extracción. De la planta se obtiene una pasta que, a mezclársela con un medio apropiado, permite dar inicio al proceso de selección.

“La propuesta en el caso del tomatillo consistió en buscar principios activos con acción antiinflamatoria similar a la de los corticoides, muy utilizados actualmente para tratar problemas de la piel y del cuero cabelludo, tales como picazones, eczemas y caspa”, dice la bióloga Juliana Tibério Checon, quien trabajó con la planta durante su maestría en farmacología en la Unesp de Botucatú, dirigida por Di Stasi, y actualmente integra el equipo de investigación y desarrollo de la empresa. “Investigamos entre plantas de la flora brasileña principios activos que brindasen el mismo beneficio que los corticoides que se emplean actualmente, pero sin sus efectos colaterales”, dice Juliana. El estudio empezó con la selección de plantas in vitro, a los efectos de evaluar si en cosmética las mismas exhiben los efectos antiinflamatorios que se desprenden del uso tradicional de las poblaciones que viven en las zonas donde la planta crece.

070-075_Cosmeticos_190Se investigaron diversos mecanismos de acción del extracto de la planta: desde la protección al calor hasta la reposición de colágeno y sus posibles efectos colaterales. Los estudios in vitro de los efectos del principio activo al ser expuesto al calor se llevaron a cabo con fragmentos de piel descartados en cirugías plásticas: de párpados, por ejemplo, obtenidos con autorización del comité de ética. Algunos fragmentos de piel fueron tratados con un 0,1% del producto, en tanto que otros no recibieron tratamientos, para servir de comparación. Luego fueron sometidos al calor a una temperatura 40oC durante 90 minutos, simulando el calentamiento provocado por la exposición solar, una situación propicia para el desarrollo de procesos inflamatorios y la consiguiente hiperpigmentación y formación de arrugas. Todos los fragmentos fueron marcados mediante inmunofluorescencia con anticuerpos para el colágeno. En contacto con la piel, el anticuerpo emite luz cuando se conecta con el colágeno y así es posible evaluar cualitativamente una mayor o menor presencia de esa proteína en la piel.

“En la comparación entre ambos tipos de fragmentos es posible ver que el extracto de tomatillo logró prevenir la pérdida de células y la rotura de fibras de colágeno”, dice Juliana. Se evaluaron también los efectos colaterales encontrados en los corticoides. En el marco de dicho análisis, se trató a los cultivos celulares de la piel con corticoides comerciales y con el principio activo del extracto vegetal. “En cinco días de uso, los corticoides comerciales empezaron a degradar el colágeno de la piel, mientras que el principio activo del tomatillo que desarrollamos siguió estimulando la producción de colágeno.”

La necesidad de precisar los efectos reales de los productos sobre la piel obedece a las exigencias de las industrias cosméticas, que antes de sellar cualquier acuerdo comercial se certificaron acerca de la real eficacia de los principios activos. Para atender a un mercado ávido de novedades, Chemyunion ha invertido un 7% de su facturación promedio en investigación y desarrollo. Dicha facturación en 2010 ascendió a los 41 millones de reales. El equipo cuenta con 15 personas dedicadas a la investigación, el desarrollo y la innovación. Tres son doctores y cuatro magísteres. El grupo incluye a investigadores de distintas especialidades, tales como las de síntesis y extracción de principios activos vegetales, nanotecnología, biología celular y molecular e inmunotoxicología. Además de la asociación con la Unesp, la empresa cuenta con investigaciones realizadas en colaboración con la Facultad de Farmacia de la Universidad de São Paulo (USP) y con el Instituto de Química de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp).

070-075_Cosmeticos_190En la investigación realizada con el amor seco, coordinada por Dieamant, el análisis fitoquímico del extracto de la planta reveló la presencia de fitol y ácidos grasos, señalizadores de una posible acción antiinflamatoria, antioxidante y estimuladora de la síntesis de la matriz extracelular, todas relacionadas con un mecanismo de acción similar al de los retinoides. Con base en ello, los investigadores evaluaron las actividades antioxidantes (debido a la acción de enzimas específicas), antiinflamatorias (por la cuantificación de mediadores inflamatorios tales como la prostaglandina) y retinoide-like (con la medición del factor de crecimiento de los componentes de la matriz extracelular, tales como el colágeno y la elastina). Los resultados obtenidos muestran que el extracto de la planta funciona de manera análoga a la de los retinoides clásicos, que actúan en el rejuvenecimiento de la piel, impulsando una renovación celular muy rápida y eficiente, con disminución de las arrugas y manchas y un aumento de la elasticidad.

“La comprobación in vitro se realizó con anticuerpos que marcan los receptores de retinoide en la piel”, dice Juliana. Los retinoides pueden actuar en dos receptores distintos, los ácidos (RARs) y los no ácidos (RXRs). Los receptores ácidos producen una respuesta biológica más intensa, lo que puede desencadenar efectos indeseables. Como el principio activo del amor seco tiene una actividad poco expresiva en ese receptor, esto puede ayudar a explicar por qué representa un beneficio biológico similar al del ácido retinoico, pero en menor escala y sin sus efectos colaterales.

Alisado capilar
La microempresa WSGB, de São Carlos, en el interior paulista, también contó con el apoyo del Pipe para desarrollar principios activos en el área cosmética. Uno de ellos, un producto de alisado capilar a base de enzimas, es el que se encuentra más cerca de salir del laboratorio al mercado. La fórmula, que utiliza un tipo específico de enzima denominada queratinasa, cuya estructura es similar a la de la queratina del cabello, suscitó el interés de Biominas, una institución que hace el puente entre las empresas que desarrollan tecnologías y las que pueden producirlas en gran escala. “Hasta ahora no existe ningún producto en el mercado para el alisado capilar a base de enzimas queratinasas”, dice la farmacéutica Mônica Cristina Salvagnini, socia de WSGB. La formulación cuenta con un depósito de patente nacional. Otro proyecto desarrollado por la empresa, también con el apoyo de la FAPESP, se refiere a la modificación del dióxido de titanio para protectores solares. “Los prototipos que desarrollamos no generaban el efecto blanquecino, como lo hace los protectores solares de alto factor de protección”, dice Mônica. Sin embargo, la demora para transformar en producto la innovación obtenida en el laboratorio llevó a la obsolescencia del desarrollo y a su inviabilidad económica, puesto que otras empresas sacaron productos similares al mercado, a un precio más bajo que el proyectado por WSGB. En esa misma línea de protección solar, el Instituto de Investigaciones Tecnológicas (IPT) de São Paulo, desarrolló recientemente una nanoestructura que protege al mismo tiempo contra las radiaciones UVA, que contribuyen al envejecimiento precoz de la piel, y UVB, responsable de las quemaduras y el cáncer de piel con la exposición prolongada al sol. Se concretó un depósito de patente nacional, pero los ensayos se iniciarán únicamente cuando aparezca el interés de algunas empresas en dicha innovación.

En Rio Grande do Sul, el conocimiento en nanotecnología migró de la Universidad a la industria cosmética. En junio de 2008, dos docentes de la Universidad Federal de Rio Grande do Sul (UFRGS), Adriana Pohlmann, del Instituto de Química, y Silvia Guterres, de la Facultad de Farmacia, formaron una sociedad dos ex alumnas, Renata Raffin y Candice Felippi, con títulos de doctorado y maestría respectivamente, en el área de nanotecnología, para crear Inventiva. El objetivo era salir al mercado con una empresa capaz de producir el nanoencapsulado de principios activos para la industria cosmética. Algunos equipos utilizados en la empresa, con sede en Porto Alegre, se desarrollaron en colaboración con ingenieros. “Desarrollamos un proceso proprio de producción de nanopartículas”, dice Renata. El apoyo de la Financiadora de Estudios y Proyectos (Finep), mediante un proyecto de subvención económica, fue esencial para el desarrollo de productos y para la concreción de los ensayos clínicos, de estabilidad y de seguridad de los productos.

“Las partículas que producimos son principios activos cosméticos nanoencapsulados, tales como vitaminas, aceites y extractos vegetales”, dice Renata. Las nanopartículas, elaboradas con materiales lipofílicos (grasosos), se les venden a las industrias de cosméticos, que las emplean como principios activos en formulaciones propias, tanto para la piel como para cabellos y uñas. Todos los productos desarrollados por Inventiva se venden con indicaciones de uso. Entre ellos se encuentra, por ejemplo, una nanopartícula compuesta por cinco principios activos con acción anticelulítica. En tanto, el producto antiarrugas contiene dos aceites vegetales (de semilla de uva y de linaza) y dos vitaminas (A y E). Las ventas por ahora se concentran en el mercado nacional. Pero la empresa busca distribuidores que operen fuera do país para extender sus dominios.

“El buque insignia de la empresa es un anticelulítico llamado NanoSlim Complex”, dice Renata, a cargo del área de desarrollo de nuevas formulaciones. La primera línea que se lanzó abarcaba 13 productos. Actualmente son 23 en cartera y otros tres listos para su lanzamiento. “Cada seis meses salen nuevos productos”, dice. Los clientes desean contar siempre con productos nuevos diferenciados. “Las ventas no se concretan en grandes cuantidades, sino por variedad”. Actualmente trabajan en la empresa las dos socias, dos empleados y siete becarios vinculados al Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq), abocados al desarrollo y a la creación de formulaciones.

El tamaño medio de las partículas de Inventiva varía de 130 a 150 nanómetros, y pasan por un riguroso control de calidad. De acuerdo con la Comisión Europea para el área de nanociencias, un nanomaterial debe tener un 50% de sus partículas de una dimensión inferior a los 100 nanómetros. Visualmente el producto parece leche, y no requiere enfriamiento. Los ensayos de seguridad del producto se realizaron de acuerdo con la legislación europea, que no permite ensayos de cosméticos en animales. “Hicimos pruebas equivalentes in vitro, que mimetizan órganos o partes del cuerpo y suministran una respuesta acerca de si el producto es potencialmente tóxico, irritante o agresivo”, dice Renata. Los test mostraron que los productos son  seguros, no tienen potencial de irritar los ojos, no provocan muertes de células ni aumentan la oxidación de las mismas cuando se los expone a la luz. Con base en estos resultados, la empresa dio vía libre a los ensayos clínicos en seres humanos, realizados por empresas autorizadas por la Agencia Nacional de Vigilancia Sanitaria (Anvisa). En esta etapa se evalúa si el producto provoca irritación acumulada al cabo de varios días de uso, potencial alergénico y respuesta debido a la exposición a la luz solar, además del potencial de generación de acné y granos. El resultado dio negativo en todos los apartados, para todos los productos evaluados. Se efectuó también un ensayo de eficacia para verificar si tenían la acción planteada. “Se comprobó todo”, dice Renata.

A partir de abril de este año, la empresa registró un buen crecimiento de sus ventas, luego de sellar una asociación con dos grandes distribuidoras que representan no solamente a la industria cosmética sino también a la de química, la de medicamentos y la de materias primas. Además de venderle al mercado industrial, Inventiva vende sus materias primas a las farmacias de recetas magistrales.

Los Proyectos
1.
Estudio de la actividad inmunomoduladora y antiinflamatoria de los extractos de Physalis angulata provenientes de la extracción hidroglicólica y en dióxido de carbono supercrítico y su posible aplicación (n° 2006/56552-8); Modalidad Programa Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe); Coordinador Márcio Antonio Polezel – Chemyunion; Inversión R$ 465.692,30 (FAPESP)
2. Evaluación de la capacidad hidratante de principios activos extraídos de plantas de la flora brasileña vía expresión de la acuaporina 3 (n° 2006/51824-0); Modalidad Programa Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe); Coordinadora Maria Del Carmen Velazquez Pereda – Chemyunion; Inversión R$ 494.639,44 (FAPESP)
3. Estudio de la composición fitoquímica y de la actividad farmacológica de las fracciones polares y apolares de Bidens pilosa obtenidas mediante la extracción en dióxido de carbono supercrítico para su aplicación en dermatología y cosmetología (n° 2007/59310-8); Modalidad Programa Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe); Coordinador Gustavo de Campos Dieamant – Chemyunion; Inversión R$ 88.058,36 (FAPESP)
4. Producto biotecnológico para la modificación de fibras capilares (n° 2006/60459-3); Modalidad Programa Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe); Coordinadora Valeria Fernandes Monteiro – WSGB; Inversión R$ 152.196,60 (FAPESP)

Artículo científico
PEREDA, M.C.V. et al. Expression of differential genes involved in the maintenance of water balance in human skin by Piptadenia colubrina extract. Journal of Cosmetic Dermatology. v. 9, p. 35-43. 2010.


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