Polimeroak, minbiziaren aurkako terapiako Troiako Zaldiak

(Argazkia: Artxibokoa)

Polimero naturalak eta sintetikoak daude. Polimero naturalak --zeta, artilea edo zelulosa, esaterako-- erabilera anitzeko eta garrantzi handiko materialak izan dira historian zehar. Baina, gaur egungo bizimoduan, polimero sintetikoak ezinbesteko material bihurtu dira, eta pentsaezinak ziren helburuak lortu dira; esaterako, arrautza bat apurtu gabe hartzeko gai diren polimerozko esku artifizialak fabrikatu dira.

Polimero-kateak linealki, adarkatuta edo gurutzatuta egon daitezke. Azken kasu horretan, kate guztiak kimikoki lotuta egoten dira, eta molekula erraldoi bat osatzen dute. Molekula horiek hiru dimentsiotan hedatzen den sare elastiko bat eratzen dute. Horien egitura edozein etxetan aurki daitekeen belakiaren egitura leizetsuarekin konpara daiteke.

Gurutzatutako polimero horietatik, hidrogelek dituzte ezaugarri erakargarrienak. Hidrogelek, hidro aurrezkiak adierazten duen moduan, urarekiko afinitatea dute. Ur-molekulak hidrogelean barrena sartzen dira, hau da, ura xurgatzen dute, eta sarean harrapatuta geratzen dira. Hortaz, hidrogela puztu egiten da, betiere hasierako itxura mantenduz. Hidrogelak gai dira beren hasierako pisua baino mila aldiz ur-kantitate handiagoak beren barnean gordetzeko. Diluitzaile gisa ura erabiltzeak abantaila handiak ematen ditu, biobateragarritasunaren aldetik. Hidrogelak biomaterial gisa erabiltzearen arrazoia ehun biziekin dituzten antzekotasunak dira, beste edozein biomaterial sintetiko baino handiagoak baitira. Hidrogel asko material adimendun gisa ere ezagutzen dira. Kanpo-kitzikapen fisiko edo kimiko baten aurrean --argia, beroa, pH-aldaketa edo erradiazioa-- bolumena aldatzeko gai dira, hau da, etengailu baten bidez argia piztu eta itzaltzen den moduan, hidrogelak puztu edo hustu egin daitezke kanpo-eragileak aldatuta.

Hidrogeletan, polimero-kateak gurutzaturik daude, eta belakien egitura leizetsuarekin konpara daitezke.

Drift Words

Non aurki ditzakegu hidrogelak? Ingurura begiratu besterik ez dugu hidrogelak gure egunerokoan garrantzitsuak direla ikusteko. Une honetan merkatuan dauden pixoihal eta konpresak zergatik ote dira gero eta finagoak? Kotoi-kantitatea gutxitu eta hidrogel xurgatzailearena handitu egin delako da; horri esker, likidoak xurgatzeko gaitasuna areagotuz doa. Lorezaintzan ere erabilera anitz dituzte; izan ere, gai dira bere barnean ura eta ongarriak gordetzeko. Landareen beharrizanen arabera, ur eta ongarri horiek pixkanaka askatzen dira, eta, hala, lurraren emankortasuna hobetu eta ureztatzea errazten da. Barne-dekorazioko azken berrikuntzetako bat lorontzietako lurra hidrogelez ordezkatzea da.

Botikak modu kontrolatuan askatzea

Hidrogelek beren barnean substantziak gorde eta, ondoren, poliki-poliki askatzeko gaitasuna dute; hala, 1950eko hamarkadan hainbat ikerketa egin ziren pisu molekular txikiko ongarri eta pestizidak askatzeko hidrogelak erabiltzeko. Ezaugarri hori biobateragarritasunarekin uztartuz, 1960ko hamarkadan medikuntza-arlora zabaldu ziren, ohiko botikak hartzeko metodoek dituzten eragozpenak gainditzeko asmoz.

Botikak hartzeko modu tradizionala errepikatua eta dosi bakarrekoa da. Kasu honetan, sendagaiaren kontzentrazio handiak hartu behar dira, eta horrek denboran zehar horien eragina gutxitzea dakar, eta azkenean eraginkortasuna galtzea. Ondoren, berriro beste dosi bat hartu behar da. Beraz, une oro muga toxikotik muga ez-eraginkorrerako bidea egiten du botikaren kontzentrazioak. Ohiko teknologia hori ez da egokiena, batez ere iraupen luzeko tratamenduetan, minbiziaren aurkako kimioterapia-tratamenduan, adibidez.

a) Farmakoak hartzeko ohiko metodoa. b) Farmakoak modu kontrolatuan askatzea.

L. Pérez

Kasu horretan, botiken kontzentrazioa denbora osoan muga maximoaren eta minimoaren artean egotea ahalbidetuko duen dosi bakarra da egokiena, hau da, sendagaia modu kontrolatuan askatzea. Modu horretan, botikaren kontzentrazioa konstantea izango da tratamenduak irauten duen bitartean, eraginkorragoa. Helburu hori lortzeko, material ezin hobeak dira hidrogelak. Hori dela eta, 1970eko hamarkadan hidrogelen bidez pisu molekular txikiko farmakoak modu kontrolatuan askatzeko teknologia garatu zen. Ordutik aurrera, hainbat aurrerapen egin dira; esate baterako, gaur egun, hidrogelezko txatal transdermikoak errealitate bihurtu dira.

Txatal transdermikoek abantaila nabarmen bat dute: gai dira odolera pasatzen diren aktiboen dosi zehatza emateko. Hori dela eta, begi-zuloei, zelulitisari eta abarri aurre egiteko ohiko olio eta ukenduak ordezkatu dituzte. Gaur egun, oso arrunta da farmazian eta kosmetikan material horiekin topo egitea, emaitza hobeak ematen dituztelako. Azken urteetan, txatalak Alzheimerraren aurkako terapian erabili ahal izatea aztertzen ari dira. Hala, gaixotasun horren kontrako sendagaiak modu horretan eman ahal izango dira.

Mikro/nanogelak

Hidrogelek duten potentziala eta gaur egun nanoteknologiak duen garrantzia ikusiz, bi ikerketa-bideek bat egin dute. Modu horretan, nano tamainako, milimetro bat baino miloi bat aldiz tamaina txikiagoko, hidrogelekiko interesa asko piztu da. Mikrogelen --100-1000 nanometro-- eta nanogelen --0-100 nanometro-- inguruko ikerketak areagotu egin dira azken urteotan. Tamaina txiki horiek oso interesgarri egiten dituzte medikuntzan, tamaina txikiko partikula horiek gai baitira organismo barnean askatasunez mugitzeko. Modu horretan, organismoko edozein tokitara heltzea lor daiteke kirurgia erabili gabe.

Puztutako eta puztu gabeko hidrogelak.

M. Artetxe

Mikrogelak azken urteetan egin dira ezagunak, baina horrek ez du esan nahi azken urteetako asmakizuna direnik; hain zuzen ere, polimeroen zientziaren hasieratik existitzen dira. XX. mendearen hasieran, poliestirenoa eta kautxua komertzializatzen hasi zirenean, balbula eta hodiak hondatzen zituzten gel-partikula txiki eta gogaikarriekin egin zuten topo; amaierako produktuen propietateak aldatzen zituzten, modu asmaezin batean. Une haietan hainbeste arazo eragiten zituzten partikula haiek erabilera handiko mikro/nanogelak dira gaur egun.

Denbora igaro ahala, zientzialariak partikula txiki horien potentzialaz ohartuz joan ziren. 1970eko hamarkadan, pintura eta bernizen osagaien parte izaten hasi ziren, eta haien propietateak hobetuz joan ziren. Osagai txiki haiei esker, pintura errazago hedatzen da margotu nahi den gainazalaren gainean. Horrez gain, iraunkorragoak eta likatasun gutxiagokoak dira.

Tamaina txikiko partikula hauen propietateak direla eta, medikuntzan ere paper garrantzitsua jokatzen hasi dira. Mikro/nanogelak farmakoen ibilgailu moduan joka dezakete. Hori dela eta, interesgarriak dira gaur egun minbiziaren aurka erabiltzen den kimioterapiaren mugak gainditzen laguntzeko.

Minbiziari aurre egiteko sendagai eraginkor asko ezagutzen dira, baina horien eraginkortasuna baldintzatua dago, botikak emateko ohiko metodoak direla eta.

Artxibokoa

Minbiziaren aurkako terapia berriak

Minbiziaren aurkako terapia ezagun zaharrena kirurgia da. Tumore solido baten erauzketaren berri azaltzen da Kristo aurreko 1600. urteko papiro batean. Gaur egun, minbizi-tumore gehienetan, kirurgiaz gain, beste zenbait tratamendu egiten dira, hala nola erradioterapia, kimioterapia eta hormoterapia edo immunoterapia.

Kimioterapiak, minbizi-zelulak hiltzen dituen sendagaiak ematean oinarritzen den terapiak, etorkizun itxaropentsua du. Gaur egun, zorionez, minbiziari aurre egiteko sendagai eraginkor asko ezagutzen dira, baina horien eraginkortasuna baldintzatuta dago, ohiko administrazio-metodoak direla eta. Tratamendu oldarkorrak dira, gaixotasunari aurre egiteko farmako-kantitate handiak behar baitira. Gainera, minbizi-zelulak ez ezik, osasuntsuak ere hiltzea eragiten dute, eta albo-ondorioak sortzen dituzte. Beraz, ohikoa da kimioterapia-tratamendua jasaten duten pertsonetan epe laburrean gorakoa, ile-galtzea, infekzioak, beherakoa, nekea... azaltzea. Epe luzean, antzutasuna, ahultasun kardiakoa, menopausia goiztiarra edo bigarren minbizi bat ager daitezke.

Ikusi da kimioterapian erabiltzen diren farmako batzuk baliogarriak direla minbizi-zelulak hiltzeko. Kimioterapiaren eragozpenak farmakoa modu selektiboan emanez gaindi daitezke, eta hor agertzen da ikertzaileen irudimena. Mikro/nanogelak selektibotasun hori lortzeko tresnak izan daitezke. Modu horretan, askapen lokala, mugatua, lor daiteke, ehun osasuntsuan inolako kalterik eragin gabe.

Mikrogelen irudi makroskopikoa eta mikroskopikoa.

M. Artetxe

Mikro/nanogelak farmakoaren ibilgailu izan daitezke, haien barnean botika sar daitekeelako. Gainera, gel horiek kimikoki presta daitezke zuzenean tumorera heltzeko, barruan daramaten substantzia aktiboa bidean askatu gabe.

Gelak minbizi-zeluletara zuzentzeko, azido folikoa erabil daiteke --bitamina natural bat--. Minbizi-zelulek folikoarekiko afinitate berezia dute. Azken urteetako hainbat ikerketak erakutsi dute azido folikoaren errezeptoreak ugariak direla hainbat minbizi-motatan, baina mugatuak direla ehun osasuntsuetan. Esan daiteke zelula horiek bitamina honen kantitate handiak behar dituztela azkar hazi ahal izateko. Beraz, mikro/nanogela azido folikoz inguratzen bada, gela mozorrotuta agertuko da minbizi-zelularen aurrean. Horrela, tumoreari iruzur egitea lortzen da, eta haren defentsako erantzun immunologikoa saihesten da. Modu horretan, farmakoa daraman hidrogela minbizi-zelularen barruan sartzen da. Mikro/nanogela azido folikoz inguratzean, baimen berezi moduko bat du tumore barruan sartzeko. Gertakari hori Troiako Zaldiaren gertakari ezagunarekin aldera daiteke. Kasu bietan, mozorroaren bidez etsaiaren etxera sartzea lortzen da, eta etsaia barrutik suntsitzea.

Hidrogelek minbiziaren aurkako borrokan ekar ditzaketen aukerak ez dira hemen amaitzen. Hainbat neurketaren bidez jakin ahal izan da azido folikoz inguratutako materialek minbizi-zelularen barnean aurkitzen duten pH-a (5,5) ehun osasuntsuekiko ezberdina dela (7,4). Ikerketa horien emaitzetan oinarrituz, mikrogel bereziak diseina daitezke, pH-arekiko sentikorrak direnak; pH konkretu batean puztuko lirateke, eta sendagaia askatu. Minbiziaren kontrako terapian, helburua da 5,5 inguruko pH-arekin puzten diren hidrogelak diseinatzea.

Beraz, mikro/nanogelak minbiziari aurre egiteko bidean beste urrats bat izan daitezke. Aurrez esan bezala, hidrogelek egitura saretua dute. Barnean farmakoa gordetzea ahalbidetzen du horrek, eta ondoren era kontrolatuan askatzea. Bestalde, duen tamaina nanometrikoak organismoan zehar erraz higitzen uzten dio. Horrez gain, mikro/nanogela bi baldintza berezi betetzeko diseinatuko da. Alde batetik, minbizi-zeluletara soilik zuzentzea, azido folikoz inguratuz; eta bestetik, pH 5,5 denean soilik puztea, farmakoa pH horretan soilik askatzeko. Horrela, farmakoa modu selektiboan eta kontrolatuan askatu ahal izango da. Hemen daukagu minbizia, gaixotasun zaharra, garaitu ahal izateko ikerketa berriek eskaintzen diguten jeinutasunetako bat. Ikus daitekeen moduan, hainbat zientzia-arlok --medikuntza, farmakologia, kimika...-- bat egiten dute aurrera egiteko bidean.

Minbizia mikrogel adimenduen bidez gainditzeko proposamen berritzailea.

L. Pérez

Mila esker Euskal Herriko Unibertsitateari proiektu hau aurrera eramaten laguntzeagatik.