El Dr. Héctor Contreras Moraga, profesor asistente e investigador de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Concepción, se adjudicó un proyecto Fondecyt de Iniciación que busca optimizar la administración de fármacos en el tratamiento del cáncer de ovario, mediante el uso de vesículas extracelulares como vehículos dirigidos de fármacos.
La investigación, titulada “Design of Experiments for Extracellular vesicle engineering: Systematic optimization of drug loading and surface functionalization for targeted therapy in Ovarian Cancer”, propone el desarrollo de una plataforma avanzada de administración de fármacos que permita transportar medicamentos quimioterapéuticos de manera más precisa y segura, reduciendo el impacto en tejidos sanos.
En ese contexto, el Dr. Contreras explicó que esta propuesta de investigación “busca desarrollar una plataforma avanzada de administración de fármacos dirigida al tratamiento del cáncer de ovario seroso de alto grado. El estudio plantea utilizar vesículas extracelulares como transportadores biocompatibles para co-encapsular doxorrubicina y cisplatino, drogas quimioterapéuticas altamente efectivas, pero que no distinguen bien entre células tumorales y células sanas, por lo que también pueden afectar tejidos normales”.
“Además, buscamos añadir moléculas en la superficie del vehículo que reconozcan de manera específica a las células tumorales. En palabras simples, se trata de ponerle una “etiqueta” al vehículo que transporta el medicamento, de modo que este pueda llegar directamente al tumor sin alterar tejidos normales”, señala el investigador.
Este enfoque implica un desafío técnico-científico relevante: “Implica controlar muchas variables al mismo tiempo para que la etiqueta funcione correctamente y el sistema sea seguro y eficiente. Para lograrlo, utilizaremos una metodología que nos permite ordenar y optimizar el proceso de forma sistemática, evitando el método tradicional de ensayo y error”. El objetivo final de la investigación es aumentar la precisión del tratamiento y disminuir sus efectos secundarios.
Metodologías de vanguardia para una investigación con impacto en salud y proyección clínica
El proyecto aporta de manera significativa tanto al quehacer científico de la Facultad de Farmacia y la Universidad de Concepción como a la comunidad, al incorporar enfoques metodológicos de vanguardia que fortalecen la investigación traslacional en salud. En particular, integra el Design of Experiments (DOE) junto con modelos de Machine Learning, herramientas que permiten optimizar de forma sistemática la carga, funcionalización y desempeño de las vesículas utilizadas como sistemas de entrega de fármacos.
En este sentido, el investigador explicó que “la combinación de DOE y Machine Learning no solo mejora la reproducibilidad de los resultados, sino que también favorece la escalabilidad y estandarización de los procesos farmacéuticos, aspectos clave para una eventual transferencia tecnológica y aplicación clínica”. Este enfoque, además, permite optimizar recursos experimentales y acelerar el desarrollo de terapias más eficientes y seguras.
Desde una perspectiva sanitaria, la investigación busca contribuir al tratamiento del cáncer de ovario seroso de alto grado, una de las neoplasias ginecológicas más agresivas, que suele diagnosticarse en etapas avanzadas y cuyos tratamientos actuales generan importantes efectos secundarios. El proyecto propone el desarrollo de nuevas estrategias para transportar los medicamentos de forma más dirigida hacia las células tumorales, lo que podría reducir la toxicidad sistémica y efectos adversos severos, como el daño cardíaco asociado a algunos fármacos utilizados en quimioterapia.
Finalmente, el académico destacó que, si bien el foco inicial está puesto en el cáncer de ovario, “la tecnología desarrollada es adaptable a otros tipos de cáncer, lo que abre nuevas oportunidades de impacto científico, clínico y de innovación para la Universidad de Concepción”. De esta manera, la iniciativa no solo fortalece el posicionamiento de la Facultad de Farmacia en investigación de frontera, sino que también proyecta soluciones con alto potencial de beneficio para la salud de las personas.
Convergencia interdisciplinaria para el desarrollo de soluciones innovadoras
La iniciativa se desarrolla en colaboración con investigadores de distintas unidades académicas, lo que refuerza su carácter multidisciplinario. El equipo de investigación está conformado por el Dr. Felipe Zúñiga, del Departamento de Bioquímica Clínica e Inmunología de la Facultad de Farmacia UdeC; la Dra. Valeska Ormazábal y el Dr. Pedro Alarcón, del Departamento de Farmacología de la Facultad de Ciencias Biológicas UdeC. A ello se suman cartas de colaboración del Dr. Víctor Campos, del Departamento de Polímeros de la Facultad de Ciencias Químicas UdeC, y del Dr. Manuel Varas, del Centro de Biología Celular y Biomedicina de la Universidad San Sebastián.
Desde esta articulación entre disciplinas, el investigador destacó que “la iniciativa presenta una naturaleza claramente multidisciplinaria, integrando enfoques y metodologías provenientes de la biotecnología, la nanotecnología y la química, lo que permite la interacción de expertos de distintas áreas científicas. Esta convergencia disciplinaria resulta clave para abordar de manera innovadora y eficiente los desafíos asociados a la optimización de sistemas de entrega de fármacos, fortaleciendo tanto el alcance científico del proyecto como su potencial impacto aplicado”.
Consolidación de la trayectoria investigativa y proyección futura
Este Fondecyt de Iniciación da continuidad al trabajo desarrollado por el Dr. Contreras durante su tesis doctoral, centrado en el aislamiento de vesículas extracelulares (EVs) y la optimización de la carga de fármacos mediante metodologías estadísticas.
En ese contexto, el académico detalló avances relevantes obtenidos en la etapa preliminar del estudio: “Como parte del trabajo preliminar logramos optimizar el aislamiento de EVs utilizando cromatografía de exclusión por tamaño (SEC), obteniendo una fuente de vesículas de bajo costo y composición consistente. Por otro lado, hemos implementado con éxito el enfoque de DOE para evaluar sistemáticamente los parámetros que afectan la carga de doxorrubicina (DOX) en EVs derivadas de plasma, permitiéndonos identificar interacciones críticas entre el voltaje, la forma de onda y la concentración del fármaco para mejorar la eficiencia de encapsulación”.
A partir de esa base técnica, el nuevo proyecto amplía el alcance de la investigación hacia un enfoque más integral, orientado a la co-encapsulación dual de fármacos antitumorales (DOX y cisplatino) y, por primera vez, a la funcionalización de superficie mediante química click libre de cobre (SPAAC) para el direccionamiento específico.
En el plano personal, el Dr. Contreras destacó el significado que tiene la adjudicación de este Fondecyt de Iniciación en su trayectoria académica: “Representa una enorme satisfacción y una validación al trabajo científico que he venido desarrollando durante los últimos años. Es un hito muy significativo, ya que permite consolidar una línea de investigación propia y seguir creciendo académicamente dentro de la Universidad de Concepción. Desde que conocí el Departamento de Bioquímica Clínica e Inmunología durante mi pregrado, supe que quería formar parte de este equipo. Era un sueño personal y profesional, y hoy poder concretarlo, además a través de un Fondecyt de Iniciación, es profundamente significativo para mí”.
Junto con este hito, el académico subrayó la proyección del proyecto en términos de formación, colaboración e impacto en salud. “A partir de este proyecto, me gustaría fortalecer un equipo de trabajo multidisciplinario, generar conocimiento con impacto real en la salud de las personas y avanzar hacia soluciones innovadoras que puedan, en el futuro, mejorar los tratamientos disponibles para pacientes con cáncer. Asimismo, espero que este Fondecyt sea una plataforma para formar estudiantes, impulsar nuevas colaboraciones y proyectar investigación con impacto científico y social desde la UdeC”.
Periodista: Nicol Navarrete Castro.