Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Nanoparticulas y nanomedicina

El prefijo nano hace referencia a su escala y recordemos que un nanómetro es una millonésima de milímetro. La nanotecnología estudia la materia desde un nivel de resolución nanométrico, entre 1 y 100 nanómetros aproximadamente

Nanoparticulas y nanomedicina
El prefijo nano hace referencia a su escala y recordemos que un nanómetro es una millonésima de milímetro. La nanotecnología estudia la materia desde un nivel de resolución nanométrico, entre 1 y 100 nanómetros aproximadamente. Un átomo mide menos de 1 nanómetro pero una molécula puede ser mayor, y en esta escala se observan propiedades y fenómenos totalmente nuevos,  que se rigen bajo las leyes de la Mecánica Cuántica. Estas nuevas propiedades son las que los científicos aprovechan para crear nuevos materiales (nanomateriales) o  dispositivos nanotecnológicos. La Nanomedicina es la aplicación de la nanotecnología en el campo de la Medicina. Desde hace tiempo se viene considerando a la Nanomedicina como la gran esperanza futura de la Medicina.
 
Entre esas posibilidades de la Nanomedicina se podría citar el  desarrollo de nanotransportadores de fármacos a lugares específicos del cuerpo, que pueden ser útiles en el tratamiento del cáncer u otras enfermedades; el de biosensores moleculares con la capacidad de detectar alguna sustancia de interés como glucosa o algún biomarcador de alguna enfermedad; el de  nanobots  programados para reconocer y destruir células tumorales o bien reparar algún tejido como el tejido óseo a raíz de un fractura; el de nanopartículas con propiedades biológicas interesantes, etc. Por ejemplo, las futuras nanomedicinas consistirán en nanopartículas (tan minúsculas que solo se pueden ver con microscopio) capaces de administrar fármacos a células y tejidos específicos, de manera dirigida.
 
La combinación entre medicina y nanotecnología es una gran esperanza en la lucha contra el cáncer. El combate de la enfermedad a escala molecular permitiría detectar precozmente la enfermedad e identificar y atacar de forma más específica a las células cancerígenas. Por ello, el Instituto Nacional del Cáncer de Estados Unidos (NCI) puso en marcha la denominada “Alianza para la nanotecnología en el cáncer”.
 
En España una interesante iniciativa fue la de la Comunidad Autónoma de Madrid con su iniciativa Del Instituto Imdea Nanociencia de Madrid,  un instituto multidisciplinar en nanotecnología que alberga a físicos, químicos, ingenieros, biólogos, médicos y otros profesionales, siendo la Nanomedicina uno de los principales campos de interés.
 
Para conseguir la aplicación práctica, clínica, de estas aproximaciones nanotécnicas quedan muchos puntos por resolver en multitud de casos. Vamos a comentar uno de ellos, el de la internalización de las nanopartículas al interior de las células. Evidentemente ello es esencial, por ejemplo, en dos tipos de aplicaciones: en el cáncer, para que las nanopartículas adecuadas se introduzcan en las células cancerosas y en la terapia celular que implica que al lugar de destino lleguen las correspondientes células de reemplazo marcadas.
 
Hasta ahora el control de la internalización de nanopartículas en las células era un procedimiento impreciso, ya que solían suponer días de espera  y se fundamentaban en la difusión. En esencia, se suplementaba el medio de cultivo donde se tenían las células con nanopartículas y se esperaba varios días para ir viendo cómo se internalizaban, para poder usarlas a continuación. En la práctica clínica eso supone un problema de primer orden, pues no es predecible cuanto ni cuando se van a internalizar las nanopartículas. Desde el punto de vista metodológico la internalización de las nanopartículas se puede seguir usando técnicas de resonancia magnética y nanopartículas de óxido de hierro (IONPs).
 
Pues bien, un equipo de investigación liderado desde la Fundación de Investigación HM Hospitales a través del Dr Angel Ayuso y el oncólogo murciano Cristóbal Belda-Iniesta, y mediante una colaboración muy estrecha con IMDEA Nanociencia, parece haber resuelto el problema de la internalización, según el trabajo que acaban de publicar en la revista Scientific Reports, lo que permitirá predecir y controlar el proceso y hará posible el desarrollo de toda la farmacocinética necesaria para la aplicación clínica de estas técnicas
 
Para lograrlo, han utilizado lo que denominan internalización mediada por centrifugación (CMI) demostrando que se consigue sólo en unos pocos minutos una alta absorción de IONPs en las células tumorales de glioblastoma. CMI se traduce en eficiencias controlables de absorción celular de al menos tres órdenes de magnitud mayores que los procedimientos actuales. Usando células madre mesenquimales humanas se han obtenido resultados similares, lo que demuestra la viabilidad general de esta metodología, fácilmente transferible a otros laboratorios con un potencial para el desarrollo de este tipo de aplicaciones biomédicas. Más allá, permite predecir la cantidad total de partículas internalizadas lo cual es la fase previa a la caracterización de la futura farmacocinética de este tipo de productos.
 
En resumen, un paso adelante muy importante, para facilitar el uso de las nanotecnologías médicas en la práctica clínica.
 
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