La investigación de los investigadores de la Universidad de las Islas Baleares y de la Universidad de Valencia permite reducir los ensayos clínicos con animales vivos
Un equipo de investigadores de la Universidad de las Islas Baleares y de la Universitat de València ha sintetizado un nuevo material químico que simula de manera artificial la composición de las membranas de las células humanas y que permite predecir cómo los medicamentos y contaminantes emergentes pueden pasar a través de las membranas intestinales sin necesidad de tener que hacer pruebas en animales vivos.
La investigación se explica en un artículo publicado recientemente por investigadores del grupo de investigación en Análisis por Inyección en Flujo y Análisis de Trazas (FI-TRACE) del Departamento de Química de la UIB, en colaboración con investigadores del Departamento de Química Analítica de la Universitat de València, en la revista Analytical Chemistry, de la American Society of Chemistry. Esta publicación científica es la de mayor impacto en el ámbito de la química analítica general.
Uno de los retos de la comunidad científica es encontrar una nueva manera de probar sustancias químicas, tanto para ser utilizadas como posibles fármacos como para evaluar posibles efectos nocivos, sin utilizar animales. Este nuevo método debería ser válido para predecir cómo las sustancias se absorben, acumulan o eliminan de nuestro cuerpo cuando las comemos. El parámetro que se ha utilizado hasta ahora se basa en la hidrofobicidad de las sustancias, una propiedad que describe cómo éstas se comportan en contacto con el agua. Esta característica es importante, dado que las moléculas más hidrofóbicas son las que tienen más tendencia a acumularse en los tejidos biológicos. Ahora bien, el parámetro de la hidrofobicidad no es lo suficientemente preciso para hacer esta predicción, ya que sólo mide la tendencia de la sustancia a disolverse en grasas sin tener en cuenta cómo interactúan las sustancias con otros componentes de las células de nuestro cuerpo, como son los fosfolípidos.
Imitando el cuerpo humano
En el estudio, los investigadores de la Universidad de las Islas Baleares y de la Universitat de València proponen una nueva manera de probar las sustancias que utiliza una imitación de las membranas celulares como base. Esto permite estimar cómo se mueven las sustancias a través del intestino humano. Los investigadores han examinado con detalle cómo esta imitación de la membrana interactúa con las sustancias, y han evaluado la síntesis de nuevos materiales que contienen monocapas finas de fosfolípidos, bicapas de fosfolípidos o pequeñas vesículas de fosfolípidos.
Los datos obtenidos con este nuevo material biomimético sintetizado se han demostrado muy útiles para predecir cómo las sustancias interaccionan y se mueven a través del intestino, y son equiparables a costosos modelos in vivo que se utilizaban antes. Al incorporar otros factores como son las propiedades físico-químicas de las sustancias a pH fisiológico y el número de ciclos aromáticos en las ecuaciones del modelo, se han mejorado aún más las predicciones.
Este estudio abre nuevas posibilidades para métodos rápidos de prueba en laboratorio para evaluar cómo las sustancias químicas se comportan cuando las ingerimos, especialmente aquellas que son preocupantes por su impacto en la salud humana y el entorno. Así, el descubrimiento abre la puerta al diseño de nuevos medicamentos y también a entender mejor cómo ciertos contaminantes pueden afectar a nuestra salud y al entorno. Es un paso adelante en el campo de la investigación biomédica y de la protección del medio ambiente.
Referencia bibliográfica
Maria Pau García-Moll, Llucia García-Moll, Enrique Javier Carrasco-Correa, Miquel Oliver, Ernesto Francisco Simó-Alfonso y Manuel Miró. «Biomimetic Dispersive Solid-Phase Microextraction: A Novel Concept for High-Throughout Estimation of Human Oral Absorption of Organic Compounds». Analytical Chemistry. 2023, 95, 13123−13131. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c01749
