Nanomedicina

La nanotecnología se define como un campo de las ciencias aplicadas dedicado al control y manipulación de la materia a una escala menor que un micrómetro (<10-6 m), es decir a nivel de átomos y moléculas; lo habi­tual es que tal manipulación se pro­duzca entre 1 y 100 nanómetros. El prefijo nano hace referencia a la mi­llonésima parte de 1 metro. 1 átomo es la quinta parte de esa medida, es decir 5 átomos puestos en línea su­man 1 nanómetro (10-9). Ahora bien todos los materiales, dispositivos e instrumentos que entren dentro de esa escala de 5 a 100 átomos pueden considerarse nanotecnología.

Un sentido de escala

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Cuando la nanotecnología se aplica al diagnóstico, tratamiento, monitoreo y control de sistemas biológicos es denominada nanomedicina.

Podríamos considerar a la nanomedicina clínica como la aplicación en la práctica médica de la  nanomedicina, basado en los conocimientos del galeno en esta nanociencia, con el fin de “Optimizar significativamente los sistemas actuales de diagnóstico, pronóstico y tratamiento de diversas patologías”

El objetivo principal de la aplicación de esta ciencia por parte del galeno, debe estar encaminado al beneficio de los pacientes, utilizando estas nuevas herramientas proporcionadas por la nanomedicina en la prevención, diagnóstico precoz  y el tratamiento efectivo de patologías incluyendo aquellas de difícil abordaje clínico y terapéutico. El crecimiento de la nanomedicina ha sido tal en los últimos 5 años, que el 75 % de las publicaciones y el 60% de las patentes corresponden a nano-SED (Nano Sistemas de Entrega de Medicamentos).

Esta ra­ma de la nanotecnología agrupa tres áreas principales de trabajo en el área clínica:

1.- Liberación dirigida de fár­macos con Nanosistemas: Estos actúan como transportadores de medicamentos en el cuerpo huma­no, aportando una mayor estabilidad de la droga frente a la degradación, y facilitando su difusión a través de las barreras biológicas, lo cual se traduce en un acceso directo a las células diana, atacando así la pato­logía a nivel molecular. Por ejemplo si utilizáramos “nanosistemas” conteniendo medi­camentos antitumorales, facilitaría­mos el acceso directo del fármaco a las células cancerígenas reduciendo la acumulación del mismo en célu­las sanas, disminuyendo los efectos tóxicos de la “Quimioterapia”. En­tre los nanosistemas de liberación  de fármacos tenemos:

a.- Dendrímeros (Moléculas artificiales): Son estructuras tri­dimensionales ramificadas a es­cala nanométrica diseñadas para introducir drogas antineoplásicas directamente en células tumorales; estos dendrímeros cuentan con va­rios extremos libres que pueden transportar moléculas de distinta naturaleza, desde fármacos hasta moléculas fluorescentes. Cuando se incorporan fármacos en los brazos o ramas de estos dendrí­meros, los mismos actúan como “caballos de Troya” transportando el fármaco directamente al target.

b.- Nanopartículas: Entre ellas tenemos las “Nanocápsulas”, donde el principio activo se en­cuentra en el interior de la cavidad, rodeada de una membrana polimé­rica, y las “Nanoesferas”, estas son matrices poliméricas en las que el fármaco se encuentra disperso de forma homogénea. Se están utilizando nanopartículas para administrar la insulina por vía oral, nasal o pulmonar así como también algunas vacunas en forma de gotas nasales como la anti-tetánica y la anti-diftérica, así como también la vacuna de la Hepatitis B que hasta ahora debían in­yectarse.

c.- Liposomas: Son vesículas es­féricas constituidas por una o más  bicapas lipídicas, donde el princi­pio activo puede encapsularse en el interior de la vesícula o en las bicapas. Estos por su tamaño, ge­neralmente menor de 150 nm, pue­den ser manipulados a nanoescala permitiendo controlar la farmaco­cinética y biodistribución de dro­gas así como también disminuir su toxicidad; por este motivo algu­nos investigadores, estiman que los liposomas deberían ser considerados como los más estudiados del Tsunami de los nano-objetos aplicados a la entrega de drogas.

d.-Micelas: Estructuras supra­moleculares resultado de ordena­ción y agregación de moléculas anfifílicas tipo tensoactivos, lípidos o polímeros. Los fármacos son en capsulados en el interior de la mi­cela y la superficie hidrofílica pro­tege el contenido.

2.- Nanodiagnóstico: Con la na­notecnología nos adentramos en la era del diagnóstico molecular, so­fisticado y preciso; ésta ha contri­buido a la creación de los biochips o microarrays los cuales permiten conseguir en poco tiempo abun­dante información genética y se utilizan frecuentemente para crear perfiles de expresión genética o “huellas genómicas” de los diferen­tes tipos de tumor. Para la práctica médica ya contamos con estos biochips, entre ellos podemos mencionar el test de aná¬lisis de la expresión genética de 70 genes representativos del cáncer de mama (Aprobado por la FDA), una herramienta que añade información y pronostica sobre el riesgo de recidiva en estos pacientes.El test puede predecir, qué muje­res no van a sufrir una recaída en los 5 ó 10 años posteriores a la ciru­gía con una certeza del 95%, permi­tiendo detectar y tratar a pacientes  con alto riesgo de recidiva que con los criterios clínico-patológicos ha­bituales no habrían sido identifica­das y evita además la quimioterapia en pacientes (bajo riesgo) que no la necesitan. También se ha venido utilizado otro biochip genético el cual permite identificar el tumor primario en pacientes con cáncer de localización primaria desconocida, con una precisión aproximada del 80%.

3.- Medicina Regenerativa: La nanomedicina regenerativa persigue la reparación o reempla­zamiento de tejidos y órganos me­diante la aplicación de métodos procedentes de terapia génica, te­rapia celular, dosificación de sus­tancias bio-regenerativas e inge­niería tisular. Por ejemplo los “Nano-robots”, están siendo utilizados como máquinas mole­culares de reparación que viajan a través del torrente sanguíneo, con capacidad de actuar sobre el ADN  (enfermedades genéticas), modifi­car proteínas o incluso destruir cé­lulas completas, en el caso de tumo­res, estos permitirían el abordaje de diversas patologías directamente en el target y a nivel molecular pudiendo obviar a futuro ciertas cirugías costosas y con alto riesgo.

 Con estos avances crecientes en nanomedicina surge la necesidad de crear equipos multidisciplinarios con el fin de establecer un puente entre la nanomedicina básica y la nanomedicina clínica que permita un abordaje multidisciplinario para el diagnóstico y tratamiento de diversas patologías empleando tecnología sanitaria de punta.

 

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En resumen, hoy por hoy, podemos observar que la nanomedicina es ya una realidad que está produciendo avances en el diagnóstico, prevención y tratamiento de diversas enfermedades que constituyen un problema actual en la morbi-mortalidad y calidad de vida de la población, cuyo objetivo debe estar encaminado al desarrollo de la ciencia, al bienestar del paciente y de la sociedad.