“Me gustaría que mis avances en nanopartículas contribuyeran al desarrollo de terapias contra el cáncer”

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Paula Mayorga-Burrezo (Málaga, 1987) es doctora en Química Avanzada por la Universidad de Málaga. En 2017, se incorporó al Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC). Cuando acabó su estancia en este centro, en 2020, se trasladó a la República Checa, donde investigó en materiales inorgánicos para desarrollar microrrobots.

Regresó hace menos de un año al ICMAB como Junior Leader de la Fundación La Caixa. Hace tan solo unos días, ha recibido una ayuda del programa Ramón y Cajal destinado a la estabilización de investigadores en el sistema nacional de I+D+i. 

En esta entrevista con SINC, la joven experta en nuevos materiales muestra su deseo de desarrollar el resto de su carrera científica en España.

Mayorga-Burrezo ha logrado tener su propia línea de investigación y trabaja en el desarrollo de nanopartículas orgánicas, con la idea de mejorarlas para que puedan ser usadas en terapias contra el cáncer. Su proyecto ha sido premiado en la última edición del programa L'Oréal-Unesco For Women in Science.

¿Qué significa para ti y para tu carrera haber sido una de las premiadas por este programa?

A nivel personal, ha supuesto toda una revolución. Volver a España de la mano de la Fundación La Caixa para liderar una investigación propia, que además suscite la confianza de una convocatoria tan emblemática como es el Programa L'Oréal-Unesco, ha sido uno de mis mayores logros de hasta la fecha.

Yo aspiro a desarrollar el resto de mi carrera profesional en investigación pública en España. Hacer lo que me gusta sin tener que renunciar a la calidad de vida de mi país. Lamentablemente, este es un sector muy competitivo y el camino a la estabilización es largo, donde el número de plazas que se ofertan es inversamente proporcional a los requisitos que se exigen. Por ello, la visibilidad y el impulso que me ofrece este reconocimiento son claves para legitimar tanto la línea que comienzo como mi perfil como investigadora.

Tu proyecto se centra en el desarrollo de nanozimas fotocatalíticas orgánicas y quirales para terapias contra el cáncer. ¿Podrías explicarnos qué son y qué las hace distintas respecto a otras nanopartículas utilizadas en terapias oncológicas?

El término nanozimas se emplea para designar a aquellos nanomateriales que presentan actividad enzimática, es decir, que catalizan o potencian distintas reacciones químicas. Estas enzimas artificiales son de gran utilidad en el área de nanomedicina donde pueden ser explotadas como ‘caballos de Troya’ en terapias tumorales. Causan la muerte de las células cancerígenas gracias a la producción catalítica de especies reactivas de oxígeno (ROS, por sus siglas en inglés).

La originalidad de este proyecto reside en la unión pionera de la actividad enzimática con la quiralidad (una propiedad de algunas moléculas que hace que no puedan superponerse con su imagen especular) y la fotocatálisis en partículas orgánicas destinadas a la aplicación biomédica.

¿Y cómo influye esta combinación en la eficiencia de las nanozimas?

Aunar la actividad enzimática, la quiralidad y la fotocatálisis supondrá mejorar la especificidad y eficacia de las nanopartículas en terapias contra el cáncer. Esto se debe a que la quiralidad permite una mayor selectividad en la interacción con las células cancerígenas, mientras que la actividad enzimática y fotocatalítica aumentan la capacidad de destruir esas células a través de la producción de especies reactivas de oxígeno.

Volviendo a la analogía del ‘caballo de Troya’, para que estas nanozimas acaben con las células cancerígenas deben estar en su interior. Por tanto, la superficie externa de estos materiales debe ser lo suficientemente atractiva como para propiciar su internalización. Es ahí donde la quiralidad desempeña su función. La decoración de las superficies de nanopartículas con moléculas quirales, que actúan como llaves de entrada al interior de las células, es una estrategia reconocida en el campo de la nanotecnología para terapias contra el cáncer, por lo que en este proyecto extrapolaremos ese conocimiento a las nanozimas.

En términos de fotocatálisis, ¿cómo utilizan esta propiedad las nanopartículas en la terapia contra el cáncer?

Cuando un material fotocatalítico se encuentra en el interior de la célula cancerígena y es irradiado con una fuente de luz, desencadena la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) causando la muerte celular. En este proyecto queremos que la producción de ROS no solo dependa de la actividad enzimática de las nanozimas, sino que se combine con propiedades fotocatalíticas, haciéndolas más eficientes en su cometido final de acabar con las células tumorales.

¿En qué fase está ahora mismo tu investigación?

Al ser una nueva línea, aún estoy inmersa en optimización del material en cuanto a tamaño y forma, junto con tareas de adecuación del laboratorio, formación de personal, etc. A mi favor, juegan la experiencia en el desarrollo de materiales para aplicaciones biomédicas que tiene el centro, siendo esta una de sus líneas maestras, así como el grupo de investigación al que me he incorporado –Nanomol-Bio– para ayudarme a sortear los obstáculos que puedan aparecer.

Además, gracias a mi vinculación a este grupo, he entrado a formar parte del Centro de Investigación Biomédica en Red (CIBER) en el área temática de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER–BBN), que me ofrece una red de contactos, así como formación, infraestructuras y recursos.

Durante tu intervención en la entrega de galardones, mencionaste que te gustaría que estas nanopartículas lleguen a estudios clínicos. ¿Cuáles son los pasos siguientes?

Este proyecto es una prueba de concepto, es decir, la etapa más embrionaria en el desarrollo de terapias. Una vez esté optimizado el material, hay que testar su actividad con líneas celulares en ensayos in vitro y en animales, lo que supone establecer colaboraciones, buscar fuentes de financiación y toda una larga lista de tareas. Hay mucho camino que recorrer para pasar de esta fase inicial a las clínicas de testeo en pacientes, pero la investigación en ciencia fundamental es la herramienta clave para impulsar esos avances.

¿Qué impacto esperas que tenga tu investigación en el campo de la oncología y la nanotecnología, y cómo crees que se podrían integrar tus avances en la práctica médica?

Por desgracia, todos tenemos ejemplos en nuestro entorno cercano de pacientes con cáncer, pero la experiencia nos ha confirmado que la ciencia salva vidas. El sector tiene el conocimiento y la capacidad necesarios para alcanzar los avances que la sociedad necesita. Se trata de que exista una conciencia generalizada sobre la importancia de la financiación en estos temas y no solo en un momento puntual ante una amenaza concreta.

Con medios, todo es posible. El beneficio para la sociedad es el motor principal de nuestro trabajo. Personalmente, como ingeniera química, he recorrido un largo camino de formación para poder diseñar y liderar un proyecto de estas características. Me gusta la idea de que mi trabajo en ciencia de materiales pueda contribuir en alguna medida al desarrollo de terapias más eficientes contra esta amenaza global.