NANOTECNOLOGíA APLICADA EN EL CANCER




Esta tecnología puede facilitar la investigación y mejorar el estudio de imágenes moleculares, la detección temprana, la prevención y el tratamiento del cáncer. La nanotecnología ofrece una variedad de herramientas capaces de observar células individuales y rastrear el movimiento de células e incluso el de moléculas individuales dentro de su entorno. El uso de dichas herramientas permitirá que los investigadores puedan estudiar, observar y alterar los múltiples sistemas que fallan en el proceso de aparición del cáncer.


Cáncer es el nombre que se da a un conjunto de enfermedades relacionadas. En todos los tipos de cáncer, algunas de las células del cuerpo empiezan a dividirse sin detenerse y se diseminan a los tejidos del derredor. El cáncer puede empezar casi en cualquier lugar del cuerpo humano, el cual está formado de trillones de células. Normalmente, las células humanas crecen y se dividen para formar nuevas células a medida que el cuerpo las necesita. Cuando las células normales envejecen o se dañan, mueren, y células nuevas las remplazan, Sin embargo, en el cáncer, este proceso ordenado se descontrola. A medida que las células se hacen más y más anormales, las células viejas o dañadas sobreviven cuando deberían morir, y células nuevas se forman cuando no son necesarias. Estas células adicionales pueden dividirse sin interrupción y pueden formar masas que se llaman tumores. Un tumor en crecimiento se transforma en un bulto de células cancerosas que destruyen a las células normales que rodean al tumor y dañan los tejidos sanos del cuerpo. A veces, las células cancerosas se separan del tumor original y se dirigen hacia otras partes del cuerpo. Allí continúan creciendo y pueden formar nuevos tumores. Ésta es la manera en la que se extiende el cáncer. Cuando un tumor se extiende a una nueva parte del cuerpo, recibe el nombre de "metástasis”.

Un nanómetro es una milmillonésima parte de un metro y la nanotecnología es la creación de materiales, dispositivos y sistemas a una escala minúscula. Esta tecnología se aplica en casi todos los ámbitos imaginables, como la electrónica, la magnética, la óptica, la tecnología informática, la creación de materiales y la biomedicina. Debido a su pequeño tamaño, los dispositivos y materiales a escala nano pueden interactuar fácilmente con biomoléculas ubicadas tanto en la superficie como en el interior de las células. Por esta razón, estos dispositivos y materiales tienen la posibilidad de detectar enfermedades y de administrar tratamientos en formas que eran inimaginables en el pasado.


La nanotecnología ofrece una variedad de herramientas capaces de observar células individuales y rastrear el movimiento de células e incluso el de moléculas individuales dentro de su entorno. El uso de dichas herramientas permitirá que los investigadores puedan estudiar, observar y alterar los múltiples sistemas que fallan en el proceso de aparición del cáncer.


Estudio molecular con imágenes y detección temprana: La nanotecnología tiene la posibilidad de ayudar a los facultativos a detectar el cáncer en su estadio inicial. La detección de marcadores biológicos con el uso de nanotecnología podría permitir que los médicos vean células y moléculas que no son detectables a través de métodos convencionales de estudios por imágenes. Además, las nanopartículas fotoluminiscentes podrían ayudar a los oncólogos a distinguir visualmente entre células cancerosas y células sanas.



Prevención y control: Los avances impulsados por las iniciativas del Instituto Nacional del Cáncer (NCI) en proteinómica y bioinformática permitirán que los investigadores identifiquen marcadores de predisposición al cáncer y lesiones precancerosas.

La nanotecnología puede entonces utilizarse para crear dispositivos capaces de señalar cuándo dichos marcadores aparecen en el cuerpo y administrar sustancias para revertir cambios precancerosos o destruir aquellas células que podrían convertirse en cáncer.


Terapéutica: Debido a su capacidad multifuncional, los nanodispositivos pueden contener tanto sustancias dirigidas como cargas terapéuticas para producir altas concentraciones de un fármaco anticanceroso determinado en el sitio donde se encuentra el tumor. Estas altas concentraciones locales tienen la posibilidad de incrementar la eficacia del medicamento quimioterapéutico para combatir el cáncer y lograr una reducción del tumor con dosis menores. Los nanodispositivos ofrecen también la oportunidad de crear nuevas modalidades terapéuticas, combinar una sustancia de diagnóstico o marcadora de imágenes con un fármaco y determinar si el fármaco actuó en su objetivo predeterminado. Es posible que la nanoterapia “inteligente” pueda facilitar a los médicos la capacidad de calcular cuánto "tiempo" toma la liberación de un fármaco anticanceroso o administrar múltiples fármacos en secuencia a intervalos regulados o a distintas zonas del cuerpo.

El avance de la nanotecnología en la última década ha impulsado el desarrollo de numerosas aplicaciones médicas; pero ninguna tan prometedora como la del uso de nanopartículas dirigidas para mejorar el tratamiento del cáncer, que tiene graves efectos secundarios.

Las nanopartículas dirigidas son como un sofisticado caballo de Troya aprovechan los procesos físicos y químicos del cuerpo humano para llegar camufladas hasta el interior de las células cancerosas, donde liberan su arsenal anticancerígeno. Además, con esta “estrategia de guerra celular” las nanoparticulas sortean a las defensas del organismo y disminuyen los daños colaterales en los tejidos sanos.

El beneficio será una quimioterapia más efectiva y menos tóxica, si esta nanotécnica supera la fase de ensayos clínicos. Hasta ahora los resultados son esperanzadores en la fase I de los ensayos, que indican una regresión de los tumores aún utilizando unas dosis de medicamentos anticancerígenos menores que en la quimioterapia convencional.

Investigadores del MIT y del Brigham and Women’s Hospital de Boston diseñaron unas nanopartículas capaces de cumplir por primera vez simultáneamente con estos requisitos:


  • Circulación prolongada: gracias a un revestimiento de polietilenglicol (PEG), desde fuera las nanopartículas parecen diminutas gotas de agua. Esto despista durante un tiempo a las defensas del cuerpo humano: las nanopartículas permanecen mucho más tiempo en la sangre y tienen más posibilidades de llegar a un tumor antes de ser eliminadas.

  • Dirigidas al tumor: con un tamaño de 50 a 100 nanómetros, son demasiado grandes para llegar a tejidos sanos a través de sus finísimos capilares sanguíneos. Pero los tumores crecen muy rápido y sus vasos sanguíneos son defectuosos, con huecos por los que sí pueden colarse las nanopartículas. Además, las nanopartículas “reconocen” a las células cancerosas porque llevan incrustadas unas moléculas específicas que se unen a una proteína (PSMA), abundante en la superficie de las células de varios tipos de tumores.

  • Entrega controlada del medicamento: las nanopartículas son cápsulas huecas que transportan en su interior moléculas de docetaxel, un medicamento usado habitualmente en quimioterapia para tratar el cáncer de mama, el de pulmón o el de próstata. Las nanopartículas están “programadas” para liberar su carga dentro las células cancerosas y a una velocidad adecuada.

El gran reto de esta técnica es dar con la combinación adecuada de estas tres propiedades. Para superar la fase de ensayos clínicos, los investigadores deben afinar el diseño de las nanopartículas. Por ejemplo, aumentar el tamaño de las nanopartículas dificulta que afecten a los tejidos sanos, pero llega un tamaño en el que son demasiado grandes para poder atacar a las células cancerosas o para evitar a las defensas del cuerpo humano.

Todavía queda un largo camino por recorrer. Aunque en las primeras pruebas la quimioterapia con nanopartículas ya se haya mostrado más específica que la convencional, aún sucede que en algunos casos no llega suficiente medicamento al tumor o que el medicamento afecta demasiado a tejidos sanos.


Para reducír más esos efectos secundarios en tejidos sanos se pueden diseñar nanopartículas más dirigidas hacia células cancerosas. Sin embargo, esto las hace menos viables técnicamente y más caras de producir. Controlar la toxicidad de los restos es otro de los retos de los ensayos clínicos, que se prolongarán durante esta década, antes de que la gran promesa de las nanopartículas contra el cáncer se convierta en una realidad.


El ser humano desde la aparición del cáncer ha buscado detener este mal incurable hasta hace unas décadas, sin embargo, solo se ha logrado encontrar tratamientos, como la quimioterapia pero este mata tonto a células malas del cáncer y las células buenas. Las investigaciones han continuado avanzando y hoy conocemos esto de la nanotecnología aplicada en el cáncer, aunque suena un tema bastante nuevo esto de la nanotecnología ya venía siendo estudiada desde los años 60 por grandes científicos como el Físico estadounidense Richard Feynman.


La nanotecnología es el tema de moda pues ha interesado a muchos científicos e investigadores, los cuales tratan de descubrir y de conocer día a día sobre esta ciencia. Es una rama de la tecnología estudiada a nano escala, por ser tan mínima sus propiedades cambian, por lo tanto genera nuevos resultados, los cuales han sido innovadores para la sociedad, por tal motivo se cree que serán las soluciones creativas para las diferentes problemáticas tal como lo es el cáncer, la nanotecnología aplicada al cáncer son proyectos y soluciones que irán paso por paso, pues no se conoce con certeza efectos secundarios y gravemente perjudiciales para los seres vivos. Tal como lo muestran algunos ensayos que se han publicados.


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