Únete á nosa canle de Whatsapp
Abrir o camiño ao deseño mediante intelixencia artificial de sistemas máis eficientes de administración de vacinas a través da mucosa sublingual. Ese é o grande fito que vén de conseguir a investigadora galega Lorena García del Río cun estudo que lle valeu a distinción do IX Premio Julián Francisco Suárez da Real Academia de Farmacia de Galicia e que foi publicado recentemente na revista Advanced Healthcare Materials. O que fixo o seu equipo, con esta e outras investigacións consecutivas, foi desenvolver un xel termosensible que se pode administrar en estado líquido, pero que a temperatura corporal o volve sólido para que estea máis tempo no lugar onde se desexa administrar. E fixérono con ferramentas baseadas na intelixencia artificial.
A través de softwares, puideron establecer os rangos de concentracións de cada compoñente e o programa resolve unha serie de formulacións. “Con esas simulacións, imos ao laboratorio, fácemolas e analizámolas para caracterizar o hidroxel”, explica a GCiencia Lorena García del Río. Unha vez desenvolvido, vólveno pasar polo software para ver se se modificaron as propiedades do hidroxel. Con todo iso, trasladan a información resultante a outro software para perfilar mellor as características: “A min interesábame que o hidroxel fose altamente mucoadhesivo para que estivera retido durante máis tempo na mucosa e que se convertera rapidamente en sólido”, afonda a investigadora. O feito de que sexa administrado por vía oral pode facer que en pouco tempo sexa inxerido polo paciente.
Con ambas probas feitas, compararon o resultado dos valores reais, do hidroxel xa desenvolvido cos proxectados polos softwares: “Aí xa vimos que non había variacións entre simulación e realidade. O modelo estaba validado”. Con ese desenvolvemento resolto, puxéronse en contacto cos inmunólogos Gabriel Kristian Pedersen e Dennis Christensen, do Statens Serum Institut, en Copenhagen.
“Queriamos comprobar se cargando o xel coa vacina podiamos conseguir mellores resultados da resposta inmune”
LORENA GARCÍA DEL RÍO, investigadora en tecnoloxía farmaceútica
Grazas a esta colaboración, puideron cargar o hidroxel cunha vacina para a clamidia e testárono en ratos. “Queriamos comprobar se cargando o xel coa vacina podiamos conseguir mellores resultados da resposta inmune”, describe García del Río. Alí combinaron vacinación mucosal (sublingual) con vacinación parenteral, é dicir, inxectada con agulla: “O que vimos foi que a combinación da vacinación parenteral seguida da vacinación mucosal ten máis efectividade que as dúas por separado”.
O papel da intelixencia artificial no proceso
Neste caso, os softwares que empregan son, primeiramente, redes neuronais artificiais: un modelo computacional evolucionado a partir de diversas achegas científicas que están rexistradas na historia. Consiste nun conxunto de unidades, chamadas neuronas artificiais, conectadas entre si para transmitírense sinais. A información de entrada atravesa a rede neuronal, que se somete a diversas operacións e produce uns valores de saída.
Tamén empregan a lóxica difusa, un sistema lóxico que pretende abordar as contradicións. Permite tomar decisións máis ou menos intensas en función de graos intermedios de cumprimento dunha premisa. Adáptase mellor ao mundo real no que vivimos, e mesmo pode comprender e funcionar con expresións humanas. E, por último, os algoritmos xenéticos, unha técnica, usada tipicamente na informática, para atopar solucións aproximadas a problemas de procura e optimización.
“Todos estes softwares permítennos saber como cada ingrediente do hidroxel vai afectar as concentracións finais“, desenvolve a investigadora. “Nós facemos formulacións ternarias, de tres compoñentes. O que fai o deseño tradicional é facer varios centos de formulacións para atopar a correcta. Coa intelixencia artificial o que fas é acoutar”, engade. Dentro dos rangos preestablecidos, estes programas diseminan moi ben a formulación no que se chama “espazo de coñecemento”. “Entón, igual con 20 formulacións xa consegues saber como reacciona cada compoñente”, aclara García del Río.
A necesidade de conter a clamidia
Chlamydia trachomatis é a enfermidade de transmisión sexual de orixe bacteriano máis prevalente. O alto número de casos asintomáticos dificulta deter a transmisión, o que require o desenvolvemento dunha vacina como na que traballa o equipo de Lorena García del Río. No artigo que lle valeu o premio da Real Academia de Farmacia de Galicia propón unha estratexia para obter inmunidade local do tracto xenital contra C. trachomatis mediante a vacina parenteral e reforzo sublingual. Mediante técnicas de intelixencia artificial obtiveron un hidroxel optimizado con propiedades biolóxicas e fisicoquímicas desexables.
Chlamydia trachomatis é un patóxeno intracelular que infecta arredor de 131 millóns de persoas anualmente
As infeccións de transmisión sexual conducen a unha morbilidade e mortalidade significativas en todo o mundo. A súa alta taxa de incidencia ten un gran impacto nos sistemas de saúde, provocando altos custos sociais e económicos. Nese sentido, Chlamydia trachomatis é un patóxeno intracelular que infecta arredor de 131 millóns de persoas anualmente e pode afectar as mucosas vaxinal, pulmonar e conxuntival. As superficies mucosas son o principal sitio de entrada para a maioría dos patóxenos, incluído este, e polo tanto están protexidas por un sistema inmunitario altamente especializado. “A estimulación do sistema inmunitario da mucosa mediante a invasión de patóxenos ou a vacinación pode inducir respostas inmunitarias tanto sistémicas como locais da mucosa […] e podería conferir protección contra as infeccións do tracto xenital”, rematan no estudo.
Referencia: Impulso sublingual cun novo hidroxel termoxelificante mucoadhesivo despois do cebado parenteral CAF01 como estratexia contra Chlamydia trachomatis (Publicado en Advanced Healthcare Materials)
