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Ana Valera / 30 Noviembre 2022

Desarrollo de microcápsulas con propiedades avanzadas para el sector cosmético

La industria cosmética reclama cada vez más productos e ingredientes con propiedades avanzadas y específicas que solucionen diversos problemas dérmicos como el envejecimiento de la piel. Éstas soluciones pueden ver mejorada su eficacia y eficiencia si las moléculas terapéuticas son dirigidas al lugar donde tienen que ejercer su efecto. La liberación dirigida y controlada de este tipo de moléculas es un campo que se lleva estudiando desde hace décadas pero tienen ciertas limitaciones que se pueden superar a través del empleo de materiales de microencapsulación avanzados. En AINIA, estamos estudiando y evaluando nuevos materiales de recubrimiento avanzados para la microencapsulación de compuestos sensibles aplicables a la industria cosmética. Te lo contamos. La industria cosmética es un sector que está en continuo desarrollo, innovando para ofrecer productos con propiedades avanzadas a los consumidores. Actualmente, existe una tendencia y una gran demanda de productos naturales, cuyas formulaciones estén formadas, principalmente, por ingredientes de origen natural. Además, los consumidores reclaman productos cosméticos destinados al cuidado de la piel más efectivos, que permitan solucionar determinados problemas, como puede ser el envejecimiento, de forma más efectiva y rápida. Estas circunstancias hacen que la industria cosmética reclame cada vez más productos e ingredientes con propiedades avanzadas. Los consumidores de productos cosméticos destinados al tratamiento de la piel buscan, en general, productos efectivos, que solucionen ciertos problemas dérmicos mediante la aplicación de la crema, sin la necesidad de someterse a cirugías ni tratamientos estéticos de elevado coste. Es por ello, que se hace necesario ofrecer productos avanzados, con propiedades muy específicas que solucionen dichos problemas. Para dar respuesta a estas necesidades, en AINIA, a través del proyecto MAREA, estamos estudiando y evaluando nuevos materiales capaces de formar sistemas de liberación controlada, a través de procesos de microencapsulación, de manera que la molécula terapéutica se dirija de forma exclusiva a las células diana de la piel y sea liberada en ese punto concreto.  

Sistemas de liberación dirigida para productos cosméticos

La liberación dirigida y controlada de moléculas terapéuticas es un campo que se lleva estudiando desde hace décadas debido al gran interés que comenzó suscitando en la industria farmacéutica y que, posteriormente, se trasladó también a la industria cosmética y alimentaria. Este tipo de liberación se define como un proceso de liberación de una dosis específica terapéutica a un tejido u órgano definido, no más allá de un plazo predefinido, mediante el empleo de alguna fórmula o dispositivo. Pero estos sistemas de liberación controlada presentan la limitación, entre otras, de que pretenden liberar moléculas activas que son muy sensibles y que por sí solas presentan una baja biodisponibilidad y farmacocinética. Una de las vías para superar esta limitación es a través de procesos de microencapsulación.

Retos de la liberación controlada para productos cosméticos a través de la microencapsulación

  • Biopolímeros compatibles con el cuerpo humano: Dado que la selección del material de encapsulación es un punto crítico a la hora de diseñar un proceso de microencapsulación, que de lugar a un sistema de liberación controlada de una molécula terapéutica, se hace necesario investigar la capacidad de determinados biopolímeros compatibles con el cuerpo humano para su empleo en sistemas de liberación controlada. Estos biopolímeros presentan una afinidad especial por puntos concretos de liberación en el organismo, así como una elevada degradación in vivo y terminan saliendo del cuerpo humano en forma de subproductos biocompatibles.
  • Transporte específico de las moléculas encapsuladas hasta las células diana: Uno de los principales retos de la liberación controlada o dirigida es el transporte específico de las moléculas encapsuladas hasta las células diana. Para solventar esta limitación, la superficie externa de los materiales de encapsulación puede ser funcionalizada con biomoléculas capaces de interactuar específicamente con receptores sobre expresados en las células de interés. Estas biomoléculas pueden estar dirigidas frente a diversas moléculas de membrana, como son las mucinas o integrinas. Entre las distintas biomoléculas empleadas para la liberación controlada de moléculas, los péptidos son unos buenos candidatos por sus propiedades biológicas (biocompatibilidad, estabilidad y baja inmunogenicidad) y su facilidad de producción.

Microcápsulas con propiedades avanzadas para el sector cosmético

El proyecto MAREA, apoyado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) y fondos FEDER, tiene como principal objetivo estudiar y evaluar nuevos materiales de recubrimiento avanzados para su uso en procesos de microencapsulación que permitan producir microcápsulas con nuevas propiedades como la liberación dirigida a células diana de la piel. Estas microcápsulas serán de aplicación en el sector cosmético, como ingrediente de las formulaciones cosméticas destinadas a uso dérmico. En este proyecto vamos a trabajar con dos tipos de materiales de encapsulación avanzados que van a permitir conseguir sistemas de liberación dirigida de moléculas a las células diana:
  • materiales de base polimérica con propiedades biodegradables y biocompatibles
  • los exosomas. Estos, por su propia naturaleza, ya presentan cierta direccionalidad hacia las células diana y no precisan ser funcionalizados, al contrario que los materiales de base polimérica que sí precisan de una funcionalización.
Por ello, con este proyecto pretendemos impulsar el estudio y desarrollo de biopolímeros funcionalizados con péptidos para la liberación controlada de sustancias activas hacia las células diana de la piel para su empleo en el sector cosmético.

Ensayos de efectividad pre-clínicos dirigidos a la industria cosmética

La búsqueda de evidencias que permitan apoyar las reivindicaciones de efectividad cosmética han de formar parte integral del desarrollo del producto cosmético y no solo como apoyo a la comunicación de la efectividad del producto, tal y como lo define la regulación europea (Guideline for the Evaluation of the Efficacy of Cosmetic Productos de COLIPA, The European Cosmetic and Perfumery Association). Dentro de los estudios pre-clínicos se encuentran los estudios mediante modelos in vitro a través de modelos celulares. La utilización de estos modelos celulares está adquiriendo una mayor importancia por los grandes avances que se producen en la compresión de los complejos procesos moleculares que regulan y controlan el devenir de las distintas células que forman parte de la piel, individualmente y dentro de los tejidos. Entre las múltiples ventajas que presentan, destacan la “personalización” en función del producto o la indicación buscada, la duración del ensayo y la variabilidad. Para poder estudiar y evaluar la efectividad de los sistemas de liberación controlada desarrollados, se hace necesario realizar diseños complejos de células ad hoc debido a que existe un interés creciente en conocer el mecanismo de acción de las moléculas de interés en las células donde se aplican. Con el proyecto se ampliará el conocimiento en este ámbito ya que estudiaremos y diseñaremos un modelo complejo de piel humana, con distintos tipos celulares, que permita estudiar la liberación dirigida y la efectividad concreta de la sustancia activa microencapsulada en los distintos materiales de encapsulación desarrollados. logo ivace feder 2022
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Ana Valera
Responsable de Proyectos en Tecnologías de Microencapsulación

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