Nanomedicina: tratamiento contra cáncer con nanopartículas - SyM
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Nanomedicina: tratamientos más eficaces

Martes 17 de mayo del 2016, 09:43 am, última actualización.

Dispositivos microscópicos capaces de detectar y reparar daños en las células del organismo, combatir virus y destruir células cancerosas, son algunas de las aplicaciones que podría tener la Nanomedicina en los próximos años.

Investigaciones en Nanomedicina, Nanomedicina en México

Nanopartículas: enfermedades a nivel microscópico

¿Qué ocurre en nuestro cuerpo cuando enfermamos o tenemos un accidente? Los síntomas más palpables para todos son dolor, inflamación, fatiga, palidez en el rostro, ojeras o heridas, entre muchos otros.

Hoy en día, los médicos tienen una perspectiva más profunda gracias al uso de instrumentos de diagnóstico y análisis de laboratorio, los cuales les aportan información e imágenes de lo que pasa al interior de nuestro cuerpo.

Así, es posible que conozcan el estado de los huesos, aparato digestivo, corazón, ojos y sistema respiratorio; cifras de glucosa y colesterol en sangre, o la presencia de tumores e infecciones por virus, bacterias y hongos, por citar algunas variables.

Si tuviéramos la posibilidad de observar lo que nos ocurre a nivel microscópico, veríamos una total desorganización en las microestructuras que forman parte de cada una de las células afectadas. Nos referimos a las moléculas, las cuales están conformadas por átomos (unidad más pequeña posible de un elemento).

Precisamente en este nivel se encuentra el objeto de estudio de la Nanomedicina, cuya finalidad se centra en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades a nivel de nanopartículas, es decir, en términos nanométricos (un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro).

Nanomedicina en México

En distintos países, como Estados Unidos, Inglaterra, Francia, Alemania y Japón, existe elevada tendencia hacia la investigación en Nanomedicina; en México, aunque en menor escala, también existen grupos de científicos dedicados a su estudio.

Ejemplo de ello es el equipo comandado por el Dr. Nikola Batina, jefe del Laboratorio de Nanotecnología e Ingeniería Molecular, que forma parte del Área de Electroquímica del Departamento de Química de la Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Iztapalapa (UAM-I), con sede en la Ciudad de México.

Con él colaboran el Dr. Pablo Damián Matsumura, quien se desempeña en el Departamento de Biología de la Reproducción en la UAM-I, y la Dra. Eva Ramón Gallegos, investigadora de la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del Instituto Politécnico Nacional (IPN).

Uno de los objetivos de la Nanomedicina es utilizar instrumentos diminutos y tratamientos más localizados. "Como equipo estudiamos diversas enfermedades, entre ellas cáncer cervicouterino, cáncer de mama, arteriosclerosis (endurecimiento de las arterias), trastornos en los riñones y daño en sistema nervioso. Nuestro objetivo es identificar las moléculas a las cuales deben ingresar los medicamentos para resolver dichos problemas de forma específica", explica el Dr. Nikola Batina.

Por su parte, el Dr. Damián Matsumura agrega que cuando un paciente toma un fármaco, éste ejerce su acción en todas las células. "En consecuencia, aparecen efectos secundarios, así que la idea es lograr que la sustancia terapéutica sólo se dirija a las estructuras dañadas".

Principios básicos de la Nanomedicina

El cuerpo humano está formado por órganos y tejidos que, a su vez, se conforman por células; éstas se constituyen por moléculas, las cuales se crean por la unión de átomos. Ahora bien, en Medicina se sabe que los cambios moleculares en las células originan infinidad de enfermedades, cuyo tratamiento se basa en la administración de moléculas específicas (medicamentos).

¿Qué sucede? Aunque las moléculas de los fármacos son diminutas y se miden en escala nanométrica, al ser administrados quedan bajo su influencia grandes extensiones del organismo, ya que hasta el momento no es posible que su efecto ocurra de forma tan específica.

Por ejemplo, si tenemos una infección en la garganta y tomamos antibióticos, mueren las bacterias nocivas pero también aquellas que forman parte de la flora normal del cuerpo y que son benéficas. En este mismo sentido, al administrar medicamentos para tratar el cáncer (quimioterapia), se exterminan tanto células malignas como sanas.

"Las investigaciones en Nanomedicina se realizan a nivel molecular con ayuda de instrumentos y equipo especial, como los microscopios de fuerza atómica. En este sentido, es crucial y básico conocer desde tales niveles todo el mecanismo que participa en el desarrollo de una enfermedad", especifica el Dr. Nikola Batina.

Así, se pretende utilizar nanopartículas a fin de introducir medicamentos al interior de las células, pero para ello es necesario utilizar elementos naturales, como el oro. "Para que el sistema de defensas del organismo no lo reconozca como objeto extraño y lo destruya, habría que cubrirlo con sustancias especialmente diseñadas. De esta forma, el dispositivo llegará a su 'blanco' sin peligro de ser eliminado y, una vez que ingrese a la célula, liberará su contenido en el interior, el cual, en el caso de un tumor, reparará o activará el proceso de muerte celular programada para detener su crecimiento”, detalla el Dr. Damián Matsumura.

Ambos especialistas coinciden en que tal procedimiento permitirá lograr mejores diagnósticos y tratamientos, pero reconocen que todavía es lejano aplicarlo en pacientes. Si bien la Farmacología está muy desarrollada, todavía queda largo camino que recorrer en el caso de la Nanofarmacología. "Sabemos que una molécula puede generar cambios a nivel celular, pero aún hay muchos factores que inducen la pérdida de su actividad", agrega el Dr. Matsumura.

Pesadilla para el cáncer

Es necesario que las investigaciones sigan su curso para que la Nanomedicina pueda aplicarse de manera rutinaria. Ante ello, el equipo científico de la UAM-I ha trabajado en cuatro proyectos.

Uno de ellos es sobre el cáncer cervicouterino y cáncer de mama, enfermedad que hasta el momento se trata en forma macroscópica, es decir, se extirpan tejidos dañados y se tienen efectos en otras partes del organismo.

"En primer lugar, para identificar las células transformadas hay que conocerlas muy bien a nivel bioquímico, molecular y de membrana. En el laboratorio estamos trabajando procesos relacionados con el cáncer y las hormonas, lo cual nos ha llevado a concluir que los receptores ubicados dentro y en la superficie de la célula son importantes para el desarrollo de esta enfermedad. Entonces, la terapia con Nanomedicina iría dirigida a encontrar esas estructuras para que el medicamento sólo interactúe con las células dañadas", describe el Dr. Matsumura.

El proyecto de los receptores en el caso de cáncer no ha sido sencillo, pues requiere mucho trabajo tener las condiciones fisiológicas para hacer observaciones al microscopio, ya que es necesario mantener las células vivas, de acuerdo con el Dr. Batina.

Destape de arterias

Otra línea de investigación se enfoca al estudio de la arteriosclerosis, cuya finalidad es conocer cómo se crean los depósitos grasos en el interior de los vasos sanguíneos. "Hoy sabemos que en la formación de placas obstructivas no sólo se requiere la existencia de grasas o lípidos, también de macrófagos (células del sistema inmunológico) y otros elementos", explica el Dr. Batina.

El punto central de la investigación es determinar las interacciones moleculares que originan la acumulación de un tipo de sustancias y cómo se fijan a otras superficies (arterias), con la finalidad de encontrar técnicas para prevenir el proceso y remover los depósitos.

Más proyectos: destrucción de cálculos renales

El equipo científico del Dr. Nikola Batina también tiene en la mira algunos trastornos en los riñones, específicamente la destrucción de cálculos renales (piedras en riñones), por lo que analizan la manera en que los medicamentos los pulverizan.

Al mismo tiempo, investiga cómo pueden regenerarse las células cerebrales dañadas tras un accidente. "Estamos estudiando si es posible reactivar sus conexiones (sinapsis) al incorporar un nanotubo de carbono entre dos neuronas", puntualiza el especialista.

La aplicación de la Nanomedicina, sin duda, creará toda una revolución en el futuro de la Medicina a nivel mundial. Actualmente las investigaciones se encuentran en etapas iniciales, lo cual es complejo y costoso; no obstante, los científicos se muestran optimistas y siguen en la búsqueda de apoyos para continuar su labor.

SyM - Karina Galarza Vásquez

 

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