Desarrollar vacunas a través de las mucosas

FS: Lleva un año incorporada al Departamento de ciencia de los alimentos y nutrición de la Universidad de Leeds, donde investiga sobre la síntesis y caracterización de hidrogeles de mucina y quitosano, por favor explíquenos su investigación:
MM. Todas las superficies mucosas y las superficies externas de los órganos internos están recubiertas de moco, cuyo principal componente son unas glicoproteínas llamadas mucinas. Las mucinas forman una matriz que actúa como una barrera limitando el paso de cualquier elemento en su camino hacia las células del epitelio. Por ello, el estudio de las propiedades y el comportamiento de las mucinas es muy importante desde un punto de vista biomédico y biotecnológico, por ejemplo para el desarrollo de dispositivos de liberación de fármacos.

En el proyecto que desarrollo en Leeds tratamos de profundizar en la interacción entre dos moléculas: el quitosano y las mucinas, que dan  como resultado  complejos quitosano-mucina mediante un proceso aun no completamente dilucidado.


FS: ¿Qué resultados espera obtener y qué impacto social podrá producir? ¿Piensa que será de aplicación a corto plazo?
MM. Los complejos mucina-quitosano son de especial relevancia en el desarrollo de sistemas de liberación de fármacos y en el desarrollo de vacunas de aplicación a través de la mucosa, entre otras aplicaciones. Cualquier sistema de liberación de fármacos debe atravesar la capa de moco que recubre las células diana epiteliales. Los nanocomplejos que sintetizamos al estar compuestos de mucina y quitosano, que presenta alta capacidad mucoadhesiva, son potencialmente un buen sistema de liberación de fármacos. En este proyecto estamos diseñando un modelo de moco sintetizado en el laboratorio para estudiar la difusión de los nanocompuestos de mucina-quitosano. Además, este proyecto incluye el estudio del efecto que estos nanocomplejos tienen sobre el metabolismo celular. Para ello, se utilizarán dos tipos de líneas celulares establecidas: una línea celular capaz de formar moco y otra que no lo sintetiza.

Como resultado de este proyecto de investigación esperamos conseguir sintetizar un moco biomimético que permita preparar un sistema reproducible y estándar de aplicación en los sectores de la biomedicina y biotecnología, obtener complejos de liberación de fármacos que tendrían potencial aplicación en el desarrollo de vacunas a través de las mucosas, y profundizar en el conocimiento de la interacción del quitosano y la mucina.

FS: ¿La línea de investigación, se desarrolla en paralelo con alguna otra universidad? ¿Participa en otros proyectos de investigación?
MM. Este proyecto está siendo desarrollado en la Universidad de Leeds. Sin embargo, estamos iniciando una colaboración con la Universidad de Murcia para buscar potenciales aplicaciones a los materiales que estamos desarrollando.

La beca posdoctoral que estoy disfrutando me ha permitido colaborar en diversos proyectos, por ejemplo en la caracterización y evaluación de pectinas como ingredientes bioactivos con el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC, Madrid), en la elaboración de geles inyectables termogelificantes basados en quitosano con el Hospital Queen Mary de Londres o la síntesis de nanocomplejos formados por quitosano y micro ARN para el desarrollo de terapias antitumorales con el Hospital Saint James de Leeds.

FS: ¿Ha tenido algún resultado de relevancia en alguna de las líneas de investigación que está llevando a cabo?
MM. Los resultados del proyecto que estamos desarrollando son muy prometedores. Hemos desarrollado un gel biomimético basado en mucina de potencial uso en áreas como la biomedicina y la biotecnología. Teniendo en cuenta que todas las relaciones de las superficies mucosas y el entorno se realizan a través del moco, el sistema que estamos desarrollando tiene una gran relevancia. Podría ser usado como sistema para estudiar la difusión de partículas o nutrientes a su través, de modo que se podría utilizar en el estudio de sistemas de liberación de fármacos, pero también para estudiar problemas nutricionales como malabsorción de nutrientes. También podría ser usado para el estudio de las relaciones de la microbiota. Se sabe que el moco regula las relaciones del organismo con las especies microbianas con las que tiene relaciones de comensalismo. También se sabe que la alteración del moco está relacionado con la presencia de microorganismos patógenos capaces de causar enfermedades. De modo que el gel biomimético podría ser un andamiaje para el estudio de las relaciones de las especies que componen la microbiota y las relaciones de esta con el moco en sí, en términos de degradación del moco, por ejemplo.

En el desarrollo de este proyecto, hemos descubierto de forma fortuita un mecanismo para obtener mucinas tintadas. Dicho procedimiento no implica el uso de disolventes orgánicos, ni condiciones agresivas, de modo que de una forma sencilla podemos obtener biotintas naturales

FS: ¿Cuál ha sido su mayor logro?
MM. Si tuviera que resaltar uno, quizás resaltaría el haber conseguido un sello de excelencia como resultado de evaluación de una propuesta presentada en el programa Marie Słodowska Curie. Aunque no he obtenido financiación me ha permitido poner en valor de forma objetiva el proyecto que estamos desarrollando.

FS: ¿Desea comentar algún otro aspecto de su investigación o de su experiencia en la Universidad de Leeds?
MM. Esta estancia posdoctoral es una experiencia enriquecedora tanto personal como profesionalmente. Estoy ampliando mi formación en áreas alejadas de mi formación universitaria, por ejemplo en el área de la química física. Me está permitiendo implicarme más en el ámbito de la interacción con el sector empresarial en la búsqueda de interés comercial de los productos que desarrollamos.

María del Mar Collado González, disfruta de una beca posdoctoral de la Fundación Séneca, en la Universidad de Leeds, Reino Unido