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NANOTECNOLOGÍA

En las capas profundas de la piel

Las empresas Boticário, Natura, Theraskin y Yamá se unen con el IPT y desarrollan nanocápsulas para su utilización en cosméticos

En el IPT: una vista del dispositivo que permite medir experimentalmente la penetración de las nanopartículas en la piel

Eduardo Cesar En el IPT: una vista del dispositivo que permite medir experimentalmente la penetración de las nanopartículas en la pielEduardo Cesar

Cuatro grandes empresas del sector Brasileño de cosméticos se unieron para desarrollar en forma conjunta una tecnología de interés común, que podría aportarles mayor competitividad a las participantes en el proyecto. Este proyecto cooperativo, que se llevó a cabo en colaboración con el Instituto de Investigaciones Tecnológicas del Estado de São Paulo (IPT), y en el cual intervinieron las empresas Grupo Boticário, Natura, Theraskin y Yamá, condujo a la creación de dos nuevos métodos de nanoencapsulado de principios activos de cosméticos. Bajo la coordinación del IPT, el grupo invirtió, en un lapso de dos años, 2,4 millones de reales repartidos en tres partes iguales de 800 mil reales entre el instituto (que computa el uso de los laboratorios y el personal involucrado), las cuatro industrias (que gastaron 200 mil reales cada una) y la Empresa Brasileña de Investigación e Innovación Industrial (Embrapii), una organización social patrocinada por los ministerios de Ciencia, Tecnología e Innovación (MCTI) y de Educación (MEC).

El resultado final fue una plataforma tecnológica que se encuentra a disposición de las empresas intervinientes en el proyecto. En el curso de los estudios, cada empresa colaboró en la investigación y perfeccionó sus conocimientos en el área. Al ser competidoras, ninguna de ellas sabía lo que las otras colocarían dentro de las nanocápsulas. Lo que cada empresa se propone utilizar solamente fue estudiado junto al equipo del IPT, bajo contrato secreto. La idea del proyecto surgió en 2012, cuando el IPT le propuso al Instituto de Tecnología y Estudios de Higiene Personal, Perfumería y Cosméticos (Itehpec), brazo tecnológico virtual de la Asociación Brasileña de la Industria de Higiene Personal, Perfumería y Cosméticos (Abihpec), que agrupa a alrededor de 380 empresas, la identificación entre sus asociados, de cuáles eran las principales demandas del sector en el área de desarrollo de nuevas tecnologías.

“Presentamos nuestras líneas de investigación y enviamos un cuestionario a las empresas donde intentábamos conocer cuáles eran las demandas”, relata la farmacéutica Natália Cerize, del Laboratorio de Biotecnología Industrial del Núcleo de Bionanomanufactura del IPT, coordinadora del proyecto. “Así constatamos que la mayor demanda estaba en el área de nanoencapsulado de cosméticos. Al principio, las industrias que manifestaron su interés eran once, una cifra que luego se redujo a nueve y, finalmente, quedaron cuatro. Entonces diagramamos el proyecto y firmamos contrato en julio de 2013, para un trabajo que se extendería por 21 meses”, comenta Cerize. En 2015, el mercado brasileño fue el cuarto, a nivel mundial, con una facturación de 42 mil millones de reales, detrás de Estados Unidos, China y Japón.

En el marco del proyecto, se desarrollaron dos tipos de nanocápsulas o nanoesferas. La primera imita a una célula y la otra es maciza, similar a una bola de billar. Ambas tienen tamaños que oscilan entre 100 y 600 nanómetros (nm – un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro). Se elaboran con un tipo no revelado de polímero. En el caso de la primera, la sustancia activa del cosmético está protegida por una membrana, y en la segunda, la misma se encuentra mezclada y distribuida por toda la masa de la nanoesfera. Entre las ventajas de esta tecnología se pueden citar la protección del principio activo para evitar su degradación durante la aplicación y la liberación controlada solamente en las capas más profundas de la piel. “El material puede liberarse en forma más rápida o progresivamente, según el efecto cosmético que se desee obtener”, explica Cerize. La técnica permite incluso una absorción cutánea más directa y un efecto localizado y duradero de los compuestos.

Nanoesferas, con un formato más rugoso, a la izquierda en la imagen de microscopía. Al lado, nanocápsulas con superficie redondeada

IPT Nanoesferas, con un formato más rugoso, a la izquierda en la imagen de microscopía. Al lado, nanocápsulas con superficie redondeadaIPT

Diferentes conceptos
El encapsulado es una técnica conocida y empleada por algunas empresas de productos de belleza e higiene, así como farmacéuticas en el exterior, tales como las francesas Anna Pegova, Chanel y L’Oréal. En el caso de la tecnología que desarrollaron el IPT y las cuatro empresas en cuestión, la novedad se encuentra en el concepto de una plataforma para diferentes principios activos, lo cual generó cuatro depósitos de patentes. “Determinamos el tamaño de partícula acorde, pH, viscosidad, contenido de sólidos y estabilidad fisicoquímica para cada activo”, explica Cerize. Según la investigadora, las técnicas de nanoencapsulado se inspiran en las células de los seres vivos. “Aquéllas están compuestas, básicamente, por una membrana que protege al núcleo y a los orgánulos internos”, dice. “Pero esa membrana también cumple otras funciones. La misma modula la actividad celular, permitiendo, en forma selectiva, que las sustancias ingresen o salgan de las células”.

Más allá de los avances tecnológicos, lo que llama la atención es que empresas competidoras se unieron en torno a un objetivo común, algo infrecuente en Brasil. “En este trabajo todos cooperan para poder lograr algo mayor y mejor de lo que sería posible si lo hiciera cada uno por separado”. En opinión de Cerize, la tecnología que se desarrolló no se utilizará tan sólo para aquellos principios activos específicos testeados durante el desarrollo de la investigación, sino también para nuevos productos que pueda concebir cada una de las empresas.

“Para productos cada vez más complejos, resulta fundamental que, en la etapa de investigación y desarrollo [I&D] precompetitiva, las empresas se asocien, incluso las competidoras, para compartir los costos y también los riesgos de un desarrollo tecnológico de escasa madurez”, analiza Humberto Pereira, vicepresidente de la Asociación Nacional de Investigación y Desarrollo de Empresas Innovadoras (Anpei). “La colaboración tecnológica entre competidores es algo muy difundido en Estados Unidos, tal como ocurre con el programa NextGen, para la modernización del control aéreo. En la Unión Europea, funciona el Programa Marco, también cooperativo, que abarca áreas tales como salud, nanotecnología y transportes, entre otros”.

La profesora Rosiléia das Mercês Milagres, de la Fundación Dom Cabral, en Nova Lima (Minas Gerais), recuerda un ejemplo relevante de empresas competidoras participando en un proyecto cooperativo. “El proyecto Genolyptus [Red Brasileña de Investigación del Genoma del Eucalipto], que entre 2002 y 2008, llevó a cabo el mapeo genético del eucalipto, donde intervinieron 12 empresas forestales, entre las cuales figuran Klabin Suzano, Votorantim, siete universidades y Emprapa”, dice Milagres. Entre las ventajas de estos agrupamientos se encuentran la reducción de los riesgos y el reparto de los beneficios con un costo menor. “Los proyectos cooperativos reportan trabajos de calidad y valor a una velocidad asombrosa”, dice el ingeniero agrónomo Jefferson Luís da Silva Costa, investigador y asesor del Directorio de Investigación y Desarrollo de Embrapa en Brasilia.

El laboratorio de Biotecnología Industrial del IPT: el reactor donde se preparan las soluciones de nanopartículas

Eduardo Cesar El laboratorio de Biotecnología Industrial del IPT: el reactor donde se preparan las soluciones de nanopartículasEduardo Cesar

Conocimiento y capacitación
En la primera fase del proyecto se desarrollaron las dos plataformas de nanoencapsulado. En esta etapa, a la cual se denomina precompetitiva, se desarrollaron actividades conjuntas entre los investigadores del IPT y los equipos técnicos de las empresas. En las actividades, participaron directamente 10 personas del instituto y 23 de las colaboradoras y del Itehpec. El avance de las investigaciones y el conocimiento generado fueron compartidos en el marco de seis reuniones colectivas y dos cursos que se realizaron en el IPT, contemplando teoría y práctica. Se realizaron también más de 30 encuentros individuales (del personal del IPT con los representantes de cada una de las empresas) y alrededor de 500 horas, en diversas actividades de capacitación de los profesionales de las industrias. La segunda fase fue individual y secreta entre el IPT y cada una de las colaboradoras, que trabajaron con sus principios activos de interés, en busca de una solución a medida para sus líneas de productos. Se firmaron cláusulas de confidencialidad para garantizar el secreto industrial.

La experiencia fue positiva. “El modelo de trabajo del proyecto concitó mucho interés, porque se utilizó una metodología que, además de promover el desarrollo tecnológico, podría aportar ventajas competitivas y económicas”, dice Deli Brito de Oliveira, gerente de Investigación, Desarrollo e Innovación de Theraskin Farmacéutica. “El profesionalismo fue la marca distintiva en todos los debates y permitió el éxito, proporcionando beneficios en todos los órdenes. Tuvimos la oportunidad de conocer e internalizar una nueva cultura de innovación y tecnología”.

Para Gustavo Dieamant, gerente de Investigación Tecnológica del Grupo Boticário, el modelo de proyecto cooperativo es muy bueno para promover investigaciones aplicadas que requieren de una gran inversión. “Cada uno aportó su conocimiento y eso produjo resultados rápidos y efectivos. Apostamos a nuevos modelos cooperativos con reparto de recursos financieros, económicos y también de riesgos”, dice Dieamant.

El director técnico de Yamá, Fabio Yamamora, comenta que la participación de esa empresa en el proyecto fue una decisión estratégica que se tomó para atender al mercado de cosméticos, que también es un reto importante. “Cada tres meses se llevaba a cabo una reunión general en la que se realizaba un  ordenamiento del conocimiento generado acerca de las rutas de encapsulado, aunque sin brindar detalles de los activos escogidos por cada una”, relata Yamamora. Para Luciana Hashiba, gerente de Innovación de Natura, el mayor beneficio fue la cooperación con el IPT, que ofició como interfaz entre las industrias y desarrolló la tecnología. “Luego, cada una prosiguió con el desarrollo de la metodología”, explica.

En el caso de Natura, Hashiba también afirma que la nanotecnología resulta fundamental para brindarle al consumidor un cosmético diferente en cuanto a su aspecto sensorial, cuyos resultados en el tratamiento y protección de la piel sean cada vez más efectivos, además de productos seguros para el uso que permiten la liberación de los ingredientes activos en una forma más controlada. “En nuestra organización, la innovación surge principalmente bajo diferentes formas de colaboración”, explica Hashiba. “La innovación abierta, como ocurrió en este caso del trabajo con el IPT, tiene un gran potencial para impulsar resultados para nosotros y para la red involucrada en proyectos de este tipo.

Una investigadora opera con un dispositivo de penetración cutánea

Eduardo Cesar Una investigadora opera con un dispositivo de penetración cutáneaEduardo Cesar

El dominio de la tecnología
En cuanto a la tecnología propiamente dicha, Hashiba dice que Natura contempla incorporarla en caso de que la misma se muestre viable en las etapas subsiguientes del desarrollo de nuevos cosméticos. “Aún debemos realizar diversos procesos y metodologías enfocados en su seguridad y eficacia, tal como hacemos con todos nuestros productos”, aclara. “Si todo marcha bien, la innovación aportará un gran impacto a nuestra línea”. En Yamá, también se proponen emplear la metodología como base para el futuro desarrollo de otros activos nanoencapsulados. “Esperamos lograr una mejora de la calidad del proceso de elaboración, reducción de la irritabilidad de algunos activos y un aumento de la compatibilidad entre las materias primas”, enumera Yamamora.

La directora de Operaciones e Innovación de Theraskin, Simone Tiossi, dice que la introducción de la nanotecnología en la empresa le aportará grandes beneficios, pues podrá extenderla a otras líneas de productos y también la realización de nuevos desarrollos luego posteriores a la implementación de esta tecnología. “Este proyecto fue el primer paso hacia la construcción del conocimiento necesario para el dominio de la tecnología, que ha sido bastante difundida en el exterior, aportando soluciones a problemas que anteriormente no se vislumbraban”, explica Tiossi. El Grupo Boticário considera igualmente prometedores a los resultados del trabajo con el IPT.

“El próximo paso consistirá en la realización de un estudio de escalonamiento de la metodología, así como estudios in vitro y clínicos para poder garantizar su seguridad y eficacia”, informa Dieamant. “Hasta aquí, el proyecto se llevó a cabo a escala de laboratorio. Ahora nosotros, el Itehpec y las cuatro empresas, estamos analizando la posibilidad de proseguir con una nueva fase del proyecto para trabajar en la escala de producción de los encapsulados de interés, dentro de la realidad de producción de cada una”, dice Cerize, del IPT.

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