Una vulgar sustancia encontrada en el agua de mar y en las rocas, la sílice, mostró en los test que posee potencial para auxiliar en la inducción de mecanismos de defensa del organismo cuando se la administra en asociación con vacunas. En los estudios con ratones vimos que la sílice utilizada como medio de transporte de vacunas mejora la respuesta de los individuos, que producen pocos anticuerpos, además de no ser tóxica, dice Osvaldo Augusto Sant’Anna, Investigador del Laboratorio de Inmunoquímica y director científico del Centro de Toxicología Aplicada del Instituto Butantan. Sant’Anna coordina el proyecto Complejo Inmunológico desarrollado en colaboración con el Laboratorio Cristália, una empresa brasileña que apostó a la novedad y está invirtiendo R$ 250 mil en los ensayos que pueden llevar al producto.
Denominada sílice nanoestructurada, se produce a partir de moléculas como los surfactantes, compuestos orgánicos utilizados en la fabricación de detergentes y otros materiales, que funcionan como un molde. Sobre los surfactantes se adiciona sílica. Los surfactantes luego son removidos por medio de la exposición del material a altas temperaturas, en un proceso conocido como calcinación, dice el profesor Jivaldo do Rosário Matos, del Laboratorio de Análisis Térmico del Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (USP), que, en cooperación con la profesora Lucildes Pita Mercuri, del Departamento de Química Analítica de la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp), participa del mismo grupo de investigación. Ellos son los responsables por los estudios de síntesis y caracterización fisicoquímica de las sílices nanoestructuradas.
Luego del proceso de calcinación, el material se prepara para su aplicación. La sílice conforma una red con una estructura en forma de largos tubos, dispuestos hexagonalmente, en un conjunto de poros bastante organizado y uniforme, con diámetro cercano a los 8 nanómetros, unidad de longitud equivalente a la billonésima parte del metro. La uniformidad del tamaño de los poros es muy importante para la obtención de resultados, dice Matos. Dependiendo de la disposición de los poros y del tamaño, el material puede tener varias aplicaciones tecnológicas, como catalizadores, nanosensores y hasta servir como medio de inmovilización de enzimas, fijación y liberación controlada de fármacos y adsorción (proceso de atracción de las moléculas o iones de una sustancia en la superficie de otra), de metales pesados y otros contaminantes encontrados en el agua.
Un viaje prometedor – El proyecto de desarrollo de la sílice nanoestructurada como auxiliar de antígenos, sustancias capaces de inducir la producción de anticuerpos específicos contra una toxina o una vacuna cuando son inyectadas en el organismo, comenzó dentro de un ómnibus hacia fines del 2001. en uno de los viajes diarios hechos entre Campinas y São Paulo, Osvaldo Sant’Anna conversaba con la profesora Márcia Carvalho de Abreu Fantini, del Laboratorio de Cristalografía del Instituto de Física de la USP, cuando ella le contó que había radiografiado una sílica nanoestructurada, que era muy bonita estéticamente porque le recordaba un panal de miel con sus hexágonos perfectos.
De inmediato, el investigador – quién siguió los pasos de su bisabuelo, el médico minero Vital Brazil, uno de los pioneros en las investigaciones con sueros anti-ofídicos, fundador y primer director del Instituto Butanta recordó un estudio realizado hace 20 años por el Laboratorio de Inmunología, con otro tipo de sílica, la coloidal, de estructura gelatinosa. Al inyectar la sílica en altas concentraciones en los ratones se verificó que los macrófagos, células del sistema inmunológico responsables por la destrucción de cuerpos extraños, quedaron bloqueados en su actividad. Eso facilitó la respuesta de defensa del organismo. Así, el proyecto con la nueva sílica comenzó a tomar forma.
En septiembre de 2004, el estudio fue presentado por Márcia Fantini, responsable por la parte de la caracterización física (evaluación estructural) de los materiales del proyecto, en el Congreso de Química de Estado Sólido, llevado adelante en Praga, República Checa, donde tuvo muy buena acogida por tratarse del primer estudio con una nanoestructura, con potencial de ser utilizado como vehículo de vacunas. A inicios del 2005, esos estudios fueron presentados por el profesor Osvaldo Sant’Anna en un taller realizado en el Instituto Butantan. Entre los asistentes estaba la profesora Regina Scivoleto, farmacóloga jubilada de la USP, quién gustó mucho de los resultados y se encargó de hacer el contacto entre el Instituto Butantan y Cristália, empresa con sede en Itapira, en el interior de São Paulo. La sociedad fue sellada con un pedido de patente depositado en septiembre de 2005. En los próximos tres años deberán realizarse los ensayos necesarios para determinar la viabilidad de la sílice nanoestructurada como adyuvante, nombre dado a las sustancias que auxilian el transporte de los antígenos.
Los resultados de los ensayos realizados hasta ahora se corresponden con las expectativas de los investigadores de la empresa. Mezclada con antígenos, la sílice nanoestructurada fue probada en la inmunización de ratones y comparad con las respuestas a los mismos antígenos asociados a otros adyuvantes conocidos y usados en vacunas para que la respuesta del organismo sea más eficaz. Si fuera inyectada sólo una suspensión del virus o bacterias atenuadas que componen la vacuna, sin ningún adyuvante, ella podría funcionar o no, porque existe una rápida reacción de metabolización de la sustancia por el organismo que elimina la función protectora del medicamento, dice Sant’Anna.
En los estudios comparativos fueron utilizados, además de sílica, el hidróxido de aluminio, el único transportador aprobado para la inmunización en humanos, además de los adyuvantes oleosos utilizados en vacunación de animales, que son extremadamente potentes, pero causan inflamaciones locales que pueden llevar a granulomas (masas de tejido crónicamente inflamado) y culminar hasta en heridas. La sílice tuvo una respuesta óptima para esa cuestión, porque no provocó ninguna reacción cutánea en los ratones. Por lo que observamos, luego de la inoculación por vía intramuscular queda un pequeño punto duro, que desaparece después de un lapso de 24 horas, dice Osvaldo Sant’Anna.
Antígenos como los del veneno de la víbora coral, albúmina bovina y otros, fueron utilizados en los ensayos con ratones. En todos, la sílice funcionó como un excelente medio de transporte, ella tiene propiedades que mejoran la eficacia de la vacuna. Con eso consideramos que podremos producir inmunidad con cantidades menores de antígeno, dice el médico neurofisiólogo Eduardo Pagani, gerente de investigación clínica de Cristália. Eso significa que será posible inmunizar el doble o triple de personas con la misma cantidad de antígeno.
Nuevos ensayos serán realizados con la sílice asociada a la vacuna de la hepatitis A, comercializada por Cristália, para evaluar la respuesta inmunitaria e inflamatoria. La vacuna contra la hepatitis A fue elegida como modelo porque ella es eficaz y segura, dice Pagani. Si funcionara con ella, puede funcionar también con muchas otras. Si los ensayos confirmaran lo que ya fue observado, la sílica también puede sustituir a los adyuvantes aceitosos en la inmunización de caballos para la producción de sueros antiofídico y antitetánico. Los estudios de toxicidad, como son estandarizados y caros, quedan a cargo de la empresa, que contrata un centro especializado en toxicología para realizar las pruebas. Sólo luego de terminada esa fase, se da inicio a la investigación clínica, que consiste en administrar el nuevo fármaco en seres humanos y observar los efectos que provoca.
El proyecto
Complejo inmunológico formado por antígenos de vacunas encapsulados en sílice mesoporosa nanoestructurada.
Modalidad
Centro de Toxicología Aplicada – Centro de Investigación, Innovación y Difusión (Cepid)
Coordinador
Osvaldo Augusto Sant’Anna – Instituto Butantan
Inversión
R$ 150 mil (FAPESP)
R$ 250 mil (Laboratorio Cristália)
