La aterosclerosis es una patología inflamatoria y metabólica crónica provocada por la alteración y disfunción de las células que componen la pared interna de las arterias (aquella que está expuesta al flujo sanguíneo) y que llevan a la acumulación de lipoproteínas de baja densidad (el conocido como colesterol malo) y células del sistema inmune como los leucocitos en las paredes de las arterias generando la denominada placa de ateroma o, comúnmente, placa de colesterol.

Las terapias actuales de esta enfermedad, que puede iniciarse sin sintomatología alguna desde la infancia o adolescencia y que se encuentra muy vinculada a predisposiciones genéticas y/o factores de riesgo como la hipertensión, la diabetes o el tabaco, se basan principalmente en tratamientos farmacológicos preventivos en función de los niveles de una serie de factores de riesgo (niveles de colesterol y glucemia en sangre, presión arterial, tabaquismo, obesidad…), que se administran generalmente de forma sistémica y continuada en el tiempo, generando a medio y largo plazo importantes efectos secundarios adversos.

Por ello, un equipo de investigadores de la Universidad de Santiago (USC) liderado por los profesores Pablo Taboada y Silvia Barbosa trabajan en la primera fase del proyecto AORTIC (Nuevos nAnOtRansportadores biomiméTICos y plataformas in vitro para la validación con éxito de su acción teragnóstica en arterosclerosis) para desarrollar un nuevo sistema teragnóstico (detección y diagnóstico) basado en nanocelulas artificiales de dimensiones nanométricas (100-200 nm), que permita realizar una detección e identificación precisa de la placa de colesterol mediante imágenes médicas y aplicar, a continuación, una terapia farmacológica de forma localizada que permita su estabilización y reducción.

Las nanocélulas artificiales funcionarán como un nuevo nanotransportador natural diseñado a partir de las membranas de las células responsables del inicio de la aterosclerosis, que permita la encapsulación de distintos agentes de contraste para realizar las bioimágenes y moléculas terapéuticas para el diagnóstico y tratamiento de esta patología. Estas nanocélulas mantendrán la capacidad de direccionamiento e infiltración de las células originales en las áreas inflamadas y en los depósitos de colesterol de las arterias, pero prescindiendo de toda su maquinaria celular, lo que minimizará el riesgo de reacciones inmunológicas. El diseño de los nanovehículos permitirá que puedan localizar selectivamente la placa de colesterol de tal manera que la carga que transportan pueda realizar sus actividades de detección y terapéuticas de una forma más eficaz y segura, minimizando las dosis administradas.

La funcionalidad y actividad biológica de estas nanocélulas artificiales serán validadas posteriormente en una segunda fase del proyecto AORTIC en un dispositivo denominado arteria-en-un-chip, que permitirá reproducir de manera relativamente sencilla las condiciones hemodinámicas y la microestructura de las zonas arteriales ateroscleróticas a escala de laboratorio y profundizar en el conocimiento de los mecanismos biológicos que provocan la aterosclerosis, la principal causa subyacente en las enfermedades cardiovasculares, que en los últimos años se han convertido en la primera causa de mortalidad a nivel mundial como consecuencia de un estilo de vida cada vez más sedentario y al envejecimiento progresivo de la población.

El proyecto AORTIC se enmarca en el Programa Estatal de I+D+i Orientada a los Retos de la Sociedad, dirigido a fomentar la generación y el avance significativo del conocimiento científico y la investigación de calidad contrastada. A este respecto, los profesores Taboada y Barbosa consideran que los avances de AORTIC podrían permitir la aplicación de estos nuevos dispositivos a medio plazo en la detección precoz y el tratamiento específico de la aterosclerosis, dando lugar a una evidente mejora en el tratamiento personalizado de los pacientes aquejados de esta enfermedad; además, este proyecto contribuye a la estandarización de nuevos modelos de validación in vitro que sean capaces de reproducir con éxito la fisiología de la aterosclerosis y permitir, por tanto, romper de forma progresiva la dependencia con la experimentación animal, estándar de oro hoy en día para el desarrollo, análisis y validación de nuevas terapias y formulaciones farmacológicas