El desarrollo de la Nanotecnología está impulsando grandes mejoras en el cuidado de la salud de la población y otras que están por venir, algunas de las cuales no podemos siquiera imaginar.
Es evidente que va a impulsar una detección cada vez más precoz de las enfermedades y potenciar los tratamientos que afecten sólo al órgano enfermo, evitando "daños colaterales". Asimismo, facilitará el seguimiento permanente y a distancia de los pacientes. De hecho, la Nanotecnología está proporcionando nuevas herramientas para explorar y manipular la materia a escala atómica, como los microscopios de sonda local o los microscopios electrónicos de alta resolución y va a permitir fabricar dispositivos del tamaño de biomoléculas como el ADN o las proteínas. Se espera, asimismo, que ayude a identificar el origen de ciertas enfermedades y proponer nuevos métodos de tratamiento.
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La investigación en Nanotecnología aplicada a la Salud requiere equipos multidisciplinares formados por médicos, químicos, bioquímicos, físicos, ingenieros, farmacéuticos, biólogos, veterinarios, etc. Las principales líneas de investigación se centran en la búsqueda de nuevas técnicas de diagnóstico de enfermedades y de nuevas aplicaciones terapéuticas.
Por ejemplo, se buscan medios de contraste con nanopartículas para técnicas de imagen, sensores nanométricos capaces de analizar múltiples parámetros bioquímicos en fluidos o tejidos biológicos y nuevas aplicaciones terapéuticas de dosificación local y controlada de fármacos con nanopartículas capaces de ser dirigidas hacia determinados puntos del organismo. |
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Dentro del Foro de debate "Nanotecnología en la Salud" del Blog "Creamos el Futuro", patrocinado por la Fundación Telefónica, se establecieron tres preguntas clave: (i) ¿Permitirá la Nanotecnología un diagnóstico más rápido y fiable de las enfermedades? (ii) ¿Es la Nanotecnología una solución viable para el cáncer? (iii) ¿Es la Nanotecnología peligrosa para el ser humano?
(i) Con respecto a la primera pregunta la respuesta unánime fue sí. Para ello, se consideró que las principales herramientas serán biosensores compactos, rápidos y multifuncionales y la mejora en la resolución espacial de técnicas de imagen como la resonancia magnética, lo que permitirá detectar enfermedades en estados más precoces.
(ii) Respecto al cáncer, también hubo un amplio consenso sobre los avances que van a producir el uso de nanopartículas magnéticas en métodos hipertermia, eliminando las células tumorales por su mayor sensibilidad a las altas temperaturas y para vehiculizar agentes quimioterapéuticos a órganos diana mediante técnicas magnéticas. Otra línea de investigación similar consiste en utilizar anticuerpos como transportadores de fármacos anticancerígenos y que se dirigen a lugares diana donde se encuentran los antígenos que los reconocen. En este caso el anticuerpo y el agente quimioterapéutico pueden estar integrados en alguna plataforma de transporte como nanopartículas, dendrímeros o liposomas.
(iii) Por último, quedó claro que aunque la Nanotecnología no es peligrosa en sí misma, determinados procedimientos o subproductos pueden producir efectos dañinos en el ser humano o el entorno por lo que van a ser necesarios estudios rigurosos e imparciales sobre el impacto de los nuevos procesos y procedimientos. Es el caso por ejemplo del uso como vectores, en ingeniería genética, de determinados virus, algunos de los cuales han resultado potencialmente peligrosos e incluso mortales. Otro tema que suscita controversia respecto a la utilización de nanopartículas magnéticas es la posible acumulación de las mismas en determinados órganos produciendo enquistamientos y problemas funcionales. Además, no podemos olvidar que, como las otras tecnologías, la Nanotecnología puede ser utilizada por gobiernos o grupos terroristas para llevar a cabo acciones de tipo bélico o de presión.
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| la Nanotecnología está proporcionando nuevas herramientas para explorar y manipular la materia a escala atómica |
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El "mercado" de la Salud, genera grandes intereses económicos que actúan como motor de las nuevas inversiones dirigidas al diagnóstico y tratamiento de importantes enfermedades como cáncer, enfermedades cardiovasculares, Alzheimer, diabetes, enfermedades del sistema músculo-esquelético, etc. En el campo de la detección, podemos destacar técnicas de imagen de mayor resolución espacial. Como ejemplo, podemos señalar la investigación en nuevos agentes de contraste para diagnóstico por resonancia magnética, que dan imágenes más nítidas, permitiendo la detección de tumores y otras anomalías en estados incipientes de su formación. En el campo de la terapia, las mayores esperanzas están puestas en el suministro controlado y local de fármacos en órganos diana, donde la cantidad de medicamento necesaria es mucho menor que la habitual porque éste no se pierde en órganos sanos, lo que disminuye los efectos secundarios. Para realizar este transporte del fármaco se están ensayando diversas estrategias, en general relacionadas con portadores biocompatibles que encapsulan el medicamento y que una vez realizada su función son metabolizados o excretados.
La Plataforma Europea de Nanomedicina ha elaborado dos documentos, el primero dando una visión panorámica y el segundo que establece una agenda de prioridades estratégicas de investigación para los próximos años, agrupadas en tres líneas: diagnóstico, liberación dirigida y medicina regenerativa. Los documentos pueden consultarse en:
ftp://ftp.cordis.europa.eu/pub/nanotechnology/docs/nanomedicine_visionpaper.pdf.
ftp://ftp.cordis.europa.eu/pub/nanotechnology/docs/nanomedicine_bat_en.pdf
La Nanotecnología también va a jugar un papel preponderante en el campo de la medicina regenerativa. Esta área se asocia con el empleo de células madre pluripotenciales que pueden convertirse en otras de diversos tipos, por lo que podrían reemplazar tejidos destruidos por enfermedades como la diabetes, la cardiopatía isquémica, el Alzheimer, el Parkinson, las lesiones de médula espinal, las distrofias musculares, la degeneración retiniana y un largo etcétera. Por otra parte, en el campo de los materiales para implantes óseos hace ya tiempo que se buscan materiales que impulsen la regeneración en lugar de que únicamente sustituyan a los tejidos vivos. Son los biomateriales de tercera generación que se diseñan para estimular unas respuestas específicas de células y genes a nivel molecular, que conduzcan a la formación de nuevos tejidos vivos. Controlando su composición, nanoestructura y método de conformado, se pueden utilizar como sistemas de liberación controlada de sustancias farmacológicamente activas (osteogénicos, antitumorales, antibióticos,...) y como sistemas inteligentes, es decir capaces de modificar sus propiedades en respuesta a las alteraciones del medio. Una familia de materiales que van a estudiar en el programa de actividades de I+D de la Comunidad de Madrid BITI "Biomateriales para Ingeniería Tisular" liderado por María Vallet son los mesoporosos de sílice ordenados, con estructura cúbica o hexagonal y con distinto tamaño de poro (entre 4 y 10 nanómetros), para utilizarlos como sistemas de liberación controlada de fármacos y otras moléculas de actividad biológica. La cinética de liberación de las sustancias adsorbidas se controla mediante la funcionalización del material. Para estimular la regeneración ósea se está estudiando la liberación controlada y retardada de diversos péptidos osteogénicos como la proteína relacionada con la parathormona (PTHrP). Asimismo, se está investigando en nanopartículas magnéticas buscando aplicaciones en marcaje molecular, análisis bioquímico, diagnóstico por resonancia magnética, sistemas de vectorización de fármacos y tratamiento de tumores por hipertermia. Otra línea que aborda el grupo es la funcionalización de nanopartículas magnéticas con dendrímeros portadores de ligandos específicos para células diana. Los sistemas nanopartícula-dendrímero se diseñan para transportar fármacos anticancerígenos y/o como agentes de transfección génica en tratamiento del cáncer. Muchas de estas investigaciones se realizan en el marco del Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina que agrupando a 50 grupos, investiga en tres grandes áreas: Bioingeniería e Imagen Biomédica, Biomateriales e Ingeniería Tisular y Nanomedicina.
