Fármacos activados con luz: en qué consisten
La fotofarmacología es una disciplina emergente en la medicina que se encarga de desarrollar medicamentos activados con la luz. También conocidos como fármacos fotosensibles, son parte de la tendencia de lo que se conoce como medicina de precisión. Aunque la disciplina aún se encuentra en sus estados iniciales, lo cierto es que los pronósticos son esperanzadores.
La relación entre la luz y las terapias medicinales no es reciente. Casi todas las civilizaciones a lo largo de la historia desarrollaron tratamientos con base en la luz, aunque desde el punto de vista científico la fototerapia no nace hasta que Niels Finsen la usó para tratar el lupus (obtuvo el Premio Nobel de Medicina en 1903 por ello). Revisamos en qué consisten los fármacos activados con luz y sus aplicaciones.
Características de los fármacos activados con luz
La fotofarmacología forma parte de los enfoques terapéuticos de las últimas décadas para reducir las secuelas de los efectos secundarios sistémicos. Los más populares hasta el momento son las reacciones enzimáticas, la radiación ionizante, los campos magnéticos, el pH, la reacción de oxidación-reducción (redox) y por supuesto la luz.
Como bien apuntan los expertos, la terapia mediada por luz destaca por sobre las demás por alcanzar terapias y diagnósticos en zonas específicas, tanto in vitro como in vivo. Se caracteriza por ser mínimamente invasiva y por su precisión espaciotemporal gracias a una longitud de onda específica. En términos muy simples, los medicamentos fotosensibles son aquellos que se activan y se desactivan en un área específica del tejido debido a su interacción con la luz.
Para hacer esto utilizan lo que se conoce como interruptores fotosensibles. Esto es, agentes que median en el cambio de la configuración biológica de los fármacos cuando estos se exponen a la luz de una longitud de onda especial, también en su activación biológica posterior. Los expertos advierten que la activación de los fotointerruptores se hace por dos vías posibles:
- Por interacciones no covalentes (también denominadas como ligandos fotocromáticos).
- Interacciones covalentes (también conocidas como ligandos anclados fotoconmutables).
Los interruptores fotosensibles más utilizados hasta el momento son el azobenceno, el espiropirano y el diarileteno. La fotoactivación de estos puede lograrse de forma externa o interna, y se hace bajo una alta precisión espaciotemporal. Todos los interruptores son de carácter sintético y, de acuerdo con los investigadores, se perfilan con un futuro brillante en la biología y la medicina.
De igual modo, el proceso se puede revertir tan pronto como se ha inducido a través de la aplicación posterior de una longitud de onda de luz diferente. También puede ocurrir de forma espontánea luego de un proceso térmico. Todo esto permite utilizar la luz como un mecanismo de control externo para modular la actividad del fármaco en función de la circunstancias.
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Beneficios de los fármacos activados con la luz
El principal beneficio de la fotofarmacología es la precisión espaciotemporal. Los especialistas advierten que reducen la toxicidad sistémica de los medicamentos y la aparición de resistencias posteriores al tratamiento. Ciertamente, la mayoría de los fármacos desarrollan reacciones en otros tejidos o se asocian con efectos secundarios ajenos a su objetivo principal.
Analicemos un ejemplo en particular para comprender los beneficios de los fármacos activados por luz. Un grupo de investigadores liderados por el Dr. Francisco Ciruela y el Dr. Amadeu Llebaria desarrollaron un derivado fotoactivable de la morfina. Dada su activación remota y local se prescinde de la tolerancia al efecto analgésico y la aparición de drogodependencias. El trabajo fue publicado en 2021 en British Journal of Pharmacology.
Otro ejemplo útil para asimilar la trascendencia de estas terapias: los tratamiento para el cáncer. Es por todos conocido el impacto sistémico de las terapias disponibles para abordar los diferentes tipos de cáncer. Los investigadores han propuesto alternativas fotofarmacológicas que eliminarían las secuelas sistémicas de las terapias. Se ha hecho lo propio para el tratamiento de la diabetes, y se incursiona sus aplicaciones en las terapias con base en antibióticos.
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La fotofarmacología: desafíos y futuro
El principal desafío que manifiesta el uso de fármacos activados con luz es el traspaso de los fotones a los tejidos objetivo. Esto debido a que los fotones de menor energía del espectro UV se dispersan con facilidad en el tejido y se absorben por los cromóforos endógenos. Como consecuencia se limita severamente el grado de penetración de la luz a los tejidos.
Por otro lado, el proceso descrito puede ocasionar daño en las células de la piel, lo que se puede traducir en manifestaciones de toxicidad por luz ultravioleta. Téngase en cuenta que el campo de la fotofarmacología es muy reciente, y los logros alcanzados en un corto periodo de tiempo no hacen más que generar expectativas prometedoras.
El avance en las tecnologías ópticas y las mejores al momento de sintetizar fotointerruptores auguran un futuro positivo alrededor de estas terapias. Se cree que en un par de décadas serán una alternativa más segura y eficaz para abordar ciertos diagnósticos que los tratamientos disponibles en la actualidad. Los investigadores trabajan en ello, y cada año surge evidencia de que su estandarización está cada vez más cerca.
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