Courtney Collins y el Dr. Park analizan las técnicas óptimas para la síntesis de partículas.
Probablemente, "sistema de administración coloidal" y "nanopartícula" no sean términos que utilice en las interacciones cotidianas, pero para Yoonjee Park de UC, profesor asistente en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas profesor de ingeniería biomédica, estas palabras son fundamentales para todas las conversaciones relacionadas con su investigación de vanguardia sobre vehículos de administración de fármacos.
Una adición relativamente reciente a la universidad, Park es una educadora de "talento superior" que fue contratada por su liderazgo en un "alto impacto, área de alta demanda ”en la que la universidad quiere seguir posicionándose como líder mundial.
El área en la que Park se ha consolidado como experta es el campo de estudio relacionado con la creación y seguimiento de vehículos de entrega que transportan medicamentos a lugares específicos dentro del cuerpo.
Park se inspiró por primera vez para seguir este curso de estudio cuando vio los efectos secundarios del cáncer y cómo los medicamentos utilizados para matar las células cancerosas también mataban otras partes del cuerpo. Respecto a la quimioterapia, explica, "Si se inyecta la droga por vía intravenosa, puede ir a cualquier parte y a todas partes, por eso tenemos efectos secundarios como la caída del cabello ".
Ella esperaba encontrar una manera de enviar medicamentos solo al área específica del cuerpo que necesitaba el tratamiento en lugar de tratar (y dañar) todo el cuerpo sin darse cuenta. Al hacer esto, el tratamiento médico sería más eficaz y el paciente podría permanecer más fuerte durante el tratamiento.
Al describir su trabajo, dice:"Por lo general, utilizo nanopartículas para vehículos de administración de fármacos, y podemos adjuntar agentes de imagen y contraste a la nanopartícula [para rastrear la partícula]. O la nanopartícula en sí es el agente de imagen y contraste que hace un complejo de la imagen y el agente de contraste con el fármaco en sí ".
Ampliación de burbujas de nanopartículas que administran tratamiento farmacológico cuando se activan con láser.
Con el paso del tiempo, Park comenzó a concentrar sus esfuerzos en aquellas partes del cuerpo que representaban un desafío o riesgo significativo para los médicos que intentaban llegar a ese lugar con medicamentos. Dos áreas que han sido de particular interés para ella son los discos espinales y los lugares dentro del globo ocular, ambos pueden ser dolorosos y arriesgados de acceder con métodos tradicionales.
Desde abril, Park ha estado trabajando con James Lin, director del Laboratorio de Evaluación e Ingeniería de Tejidos Esqueléticos, para centrarse específicamente en la regeneración de la degeneración del disco espinal. Hasta ahora, los dos han hecho grandes avances.
"Mientras envejecemos, los discos entre los huesos se están desgastando tan severamente que algunos pacientes sienten un dolor extremo, sin embargo, abordar este dolor es un desafío, "explica el profesor Park. Utilizando vehículos fabricados con perfluorocarbonos, Park y Lin han creado bio-seguro, durable, vehículos fiables que se pueden insertar en los discos y rastrear mediante imágenes médicas.
Lin dice que estos vehículos, descrito como "gotitas, "ingresan al torrente sanguíneo y se rastrean" sin abrir el cuerpo "para proporcionar retroalimentación y manipulación en tiempo real. Park dice:"Podemos ver la dosis en nuestros cuerpos y podemos ver la biodistribución del fármaco. De modo que podemos minimizar los efectos secundarios antes de que suceda algo".
Los sistemas de administración de medicamentos que Park y Lin han diseñado pueden llenarse con el medicamento recetado e insertarse una sola vez en el disco espinal. Luego, utilizando un ultrasonido calibrado con precisión, los vehículos se pueden "hacer estallar" para liberar sistemáticamente el fármaco según sea necesario. Esta técnica permite un tratamiento invasivo minimizado, reduciendo así el riesgo de efectos secundarios dañinos, además de crear un sistema de administración que potencialmente pueda ser autoadministrado por el paciente.
Lin says that his favorite part of his collaboration with Park has been that studying this drug delivery system has much wider applications and "the potential gives you an additional opportunity to make entire body repair schemes." De hecho, he relates that using the ultrasound technique to burst microbubbles has been used to break up blood clots that might otherwise have led to strokes.
Preliminary testing of the drug delivery procedure is being performed at the Laboratory Animal Medical Services (LAMS) facility on UC's East Campus. Currently Park is in the preclinical phase, which she and Lin hope will lead to enough evidence regarding the safety and efficacy of the treatment to convince the FDA to allow them to move to clinical trials. Because this is a new application for an old drug, the two expect less challenges from the FDA than if they were trying to introduce an entirely new drug to the market.
Thankfully UC provides all of the necessary facilities, equipment, and resources for Park to pursue her research in tandem to her responsibilities as a professor. De hecho, it was the superb medical facilities she would have access to as a professor at UC that aided in her decision to accept the position at the university. At the University of Cincinnati, Park is certain she will be able to go far in her research.
"Many people have been trying, " says Park of her attempt to create an effective drug delivery vehicle, and she herself is no stranger to this work, having spent a decade focusing on issues related to this project. Her PhD at Purdue University and her research at Boston's Massachusetts Institute of Technology were both dedicated to studying particle stabilization to avoid clogging arteries with the nanoparticles and drug delivery vehicles; creating a vehicle that could be programmed to travel to specific destinations; tracking this vehicle with medical imaging; and learning how drugs could be time-released at the proper time.
With the support of the University of Cincinnati behind her efforts, Park hopes to be able to overcome the barriers that have slowed others, and reach the success she has been seeking. "It seems like it's working! We've had lots of progress, actually, " she says with a smile.
