La Nanomedicina, un nuevo enfoque para la Medicina moderna
Autor: Dr. Héctor Pereira Recio | Publicado:  26/11/2009 | Otras Especialidades | |
La Nanomedicina, un nuevo enfoque para la Medicina moderna .2

El diagnóstico precoz.

 

En el nanodiagnóstico, la meta final es identificar la enfermedad en la fase más temprana posible, idealmente al nivel de una sola célula. Para lograrla, la investigación y actividades de desarrollo en nanotecnología necesitan ser comprendidos para mejorar la efectividad de los diagnósticos in vivo e in vitro. La nanotecnología puede ofrecer herramientas diagnósticas con mejor sensibilidad, especificidad y fiabilidad. También ofrece la posibilidad de recoger diferentes mediciones en paralelo o integrado a varios pasos analíticos que van desde la preparación de la muestra hasta la detección en un solo dispositivo miniaturizado, el cual, gracias a la nanotecnología, puede contener la inteligencia y robustez suficiente como para ser usado por el paciente y entregar en tiempo real una multitud de datos al médico. Estamos hablando de los “laboratorios en chips”.

 

Se trata de una tecnología prometedora, pero en fase precoz de desarrollo, aún en la búsqueda de sus terrenos de aplicación, además, la carrera a la miniaturización plantea notables problemas técnicos ya que cuando se quiere hacer una interfaz entre sistemas biológicos y dispositivos electrónicos estos últimos tienen que tener el mismo orden de magnitud que el ADN, las membranas o las proteínas, es decir, a escalas inferiores a 100 nanómetros. Esto implica controlar, en paralelo, modos de nanofabricación en el campo electrónico, algo sin dudas complejo y difícil, pero no imposible. En la actualidad, se está experimentando con el biochip DNA, que transformará los métodos de análisis sanguíneos, puesto que permitirá obtener los resultados de las pruebas de SIDA, tuberculosis y otras enfermedades en tan sólo unos segundos.

 

Las mejoras de las técnicas microscópicas y espectroscópicas hacia la ultra alta resolución espacial, la resolución molecular y la ultra alta sensibilidad proporcionarán una mejor comprensión en la investigación básica de la compleja "maquinaria" celular. El progreso resultante debe allanar el camino hacia más innovadoras y poderosas herramientas de diagnóstico in vivo. El avance en el diagnóstico in vivo también confía en la imagenología molecular (9,10) y en los dispositivos implantables mínimamente invasivos. En la imagenología molecular, la meta es crear agentes diagnósticos muy sensibles y muy fiables que también puedan llevar y monitorear la terapia. Éste es el concepto de " busca, ataca y sigue" del diagnóstico temprano, la terapia y el control de la terapia. El tejido de interés es primeramente visualizado, usando nanoestructuras de contraste específicas para determinado blanco, luego estas nanoestructuras son combinadas con un agente farmacológicamente activo que puede usarse para la terapia y finalmente, la supervisión de los resultados de la terapia es posible realizarse mediante la obtención de imágenes secuenciales que nos muestren la distribución de dichas nanoestructuras. El descubrimiento precoz y más fiable de la enfermedad se logrará usando a los mejores trazadores y agentes del contraste en combinación con los mejores sistemas de detección (IRM, PET, etc.)

 

El matrimonio entre medicina y nanotecnología se está convirtiendo en una pesadilla para muchas enfermedades como el cáncer. El combate de la enfermedad a escala molecular permite detectarla precozmente, identificar y atacar de forma más específica a las células cancerígenas. Por eso, el Instituto Nacional del Cáncer de Estados Unidos (NCI) ha puesto en marcha la "Alianza para la nanotecnología en el cáncer", un plan que incluye el desarrollo y creación de instrumentos en miniatura para la detección precoz (11). El desafío del diagnóstico precoz, particularmente en lo que respecta al cáncer, es bien conocido: cuanto antes se identifica la enfermedad, más posibilidades hay de vencerla a través de la cirugía o la quimioterapia. Esta constatación se acompaña de un dilema: los avances de la generación de imágenes moleculares (in vivo) así como del análisis bioquímico y genético (in vitro) han mejorado considerablemente estas posibilidades, pero los exámenes son largos, costosos y a veces dolorosos para el paciente. Por lo tanto, los médicos dudan a la hora de prescribirlos. ¿De qué forma puede ayudar a resolver este dilema el nuevo enfoque de la nanomedicina? Haciendo que los métodos existentes de diagnóstico sean más rápidos, fiables, sensibles y menos caros (12).

 

La terapia efectiva. Después del diagnóstico, la terapia. Salvo en casos excepcionales, el enfoque “nano” no llevará sin duda a la introducción de enfoques terapéuticos realmente nuevos, por el contrario, promete cambiar de forma radical un punto esencial: la administración de los medicamentos. Para que una molécula (resultado de síntesis químicas clásicas o concebida gracias a las biotecnologías de punta) sea eficaz, no es suficiente con que sea capaz de mejorar el estado de un órgano enfermo. Hace falta que lo alcance, y no es fácil en el caso de moléculas de gran tamaño, como las proteínas. Se ha pensado que la solución sería utilizar pequeñas moléculas que circulan fácilmente en el cuerpo, pero la lentitud de los avances en el tratamiento de enfermedades como el cáncer por moléculas de bajo peso molecular ha llevado a cambiar la estrategia, prefiriendo la administración de los medicamentos directamente en los órganos afectados. La terapia génica, sobre la que se basaban tantas esperanzas en los años ochenta, se enfrenta también a este problema de transporte del ADN medicamento hasta las células objetivo. ¿Cómo “el enfoque nano” puede cambiar la administración de los medicamentos? Por una razón geométrica muy simple: reduciendo el tamaño de los sistemas contemplados para transportar el medicamento hasta su órgano objetivo, por ejemplo, en la forma de minúsculas burbujas de encapsulación de la molécula terapéutica formadas por una capa de lípidos (micelas) o de varias capas (liposomas), o de membranas de polímeros biodegradables cubiertos de anticuerpos que reconocen las células objetivo, se entra ahí en una ingeniería muy especializada de los vehículos del “transporte” molecular, que al mismo tiempo deben proteger los medicamentos contra la degradación.

Para construir estos dispositivos, un primer enfoque consiste en inspirarse en los principios observados en los sistemas nanométricos de los seres vivos, como los ribosomas o los complejos de enzimas de membranas. Con el tiempo, se piensa incluso en equipar estas nanopartículas de “mandos” de administración a distancia, para desencadenar la liberación del medicamento (por ejemplo, a través de ondas electromagnéticas o de estimulación con infrarrojos), una vez que los vehículos alcancen sus objetivos. La miniaturización que permite “el enfoque nano” tiene también otra ventaja: la de hacer posible el contemplar vías innovadoras de administración de medicamentos, más prácticas, eficaces, y/o menos dolorosas como la vía pulmonar con aerosoles de nanopartículas en suspensión o la vía transdérmica, particularmente para los pacientes inconscientes.

 

En las últimas tres décadas, el número y variedad de sistemas del descarga controlada para las aplicaciones de entrega de droga ha aumentado dramáticamente, pero a pesar de los muchos ejemplos exitosos, no se ha acabado de abrazar totalmente la noción de combinar la ciencia del polímero con los conceptos de la biología estructural para proporcionar nuevas estrategias y oportunidades en el diseño de nuevos sistemas de entrega de droga adaptados a las demandas de hoy.

 

La medicina regenerativa. El tercer y último campo de la nanomedicina es la medicina regenerativa, especialidad multidisciplinar emergente que busca el mantenimiento, la mejora o la restauración de la función de células, tejidos y órganos, mediante la aplicación de métodos relacionados principalmente con la terapia celular y la ingeniería tisular, con la pretensión de ayudar al cuerpo a salvarse a sí mismo. El enfoque de medicina regeneradora es trabajar con los propios mecanismos de la reparación del cuerpo para prevenir y tratar las enfermedades crónicas como la diabetes, osteoartritis, y los desórdenes degenerativos del sistema nervioso cardiovascular y central y ayudar a las víctimas de lesiones incapacitantes.

 

Gracias a la nanotecnología, se ha establecido una base celular y molecular para el desarrollo de innovadoras terapias modificadoras de enfermedades para la regeneración y reparación de tejidos in situ, requiriendo solamente de una cirugía mínimamente invasiva. En lugar de actuar sobre los síntomas o intentar retardar el progreso de estas enfermedades, las terapias futuras se diseñarán para rectificar condiciones crónicas usando los propios mecanismos curativos del cuerpo, por ejemplo, facilitando la regeneración de cartílago saludable en una articulación osteoartrítica, restableciendo un perfil del descarga fisiológica en los islotes pancreáticos diabéticos, o promoviendo los mecanismos de auto-reparación en las áreas del sistema nervioso central y del corazón.


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