Obtener fármacos mediante nanotecnología será una realidad en pocos años. La materia a escala nanométrica (un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro) se comporta de forma diferente y propicia que emerjan propiedades nuevas que los científicos empiezan a entender. Éstas podrían llegar a ser sistemas semi-inteligentes, con capacidad para viajar por el interior del cuerpo, detectar un problema y dispensar una sustancia con poder terapéutico suficiente para tratarlo. Así lo afirma David Pozo Pérez, profesor titular de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Sevilla, investigador principal en el Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa (CABIMER) y director de Producción Científica de la Fundación Pública Andaluza Progreso y Salud, entidad gestora de la Investigación en el Sistema Sanitario Público de Andalucía.
La nanomedicina es un ámbito de investigación científico y tecnológico que pretende desarrollar y aplicar la nanociencia para mejorar el diagnóstico, tratamiento y prevención de enfermedades. Es una parte de las llamadas nanotecnologías que se centra en el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales, a través del control de la materia a nano escala.
Si, es desafortunado. Además, parece que su aplicación sea inmediata y, hoy por hoy, falta camino por recorrer. Cuando nos referimos a la medicina basada en la nanotecnología, hablamos de un potencial enorme que cambiará, a medio plazo, la forma en la que entendemos la medicina. En salud, preferimos hablar de la nanobiotecnología.
Además de ser un parámetro inferior a 100 nanómetros, la materia a escala nanométrica, en relación con átomos y moléculas, se comporta de otra forma. Emergen propiedades nuevas que empezamos a entender. Esto nos sitúa en un nivel de manipulación de la materia sin precedentes en la historia de la Humanidad. Un ejemplo muy claro es el del oro. No es lo mismo el oro en barra que nanopartículado, ya que su comportamiento fisico-químico es diferente. Estas propiedades nuevas no aparecen al trabajar con los mismos elementos a escala “micro”. Ésta es la esencia de lo “nano”. No es sólo que sea pequeño porque, de lo contario, todos los bioquimicos seriamos nanotecnologos, ya que muchas veces trabajamos con moléculas que no se ven.
Sus aplicaciones tecnológicas en salud permitirán fabricar nanosistemas que funcionen como dispensadores y biosensores de una exquisita especificidad. Esto significa que en un única fórmula nanoestructurada puede haber un sistema que detecte problemas de salud, actúe de forma semi-inteligente y, a la vez, realice la dispensación. Éste es un desarrollo tecnológico muy interesante: en la próxima década la obtención de fármacos con administración nanotecnológica será una realidad. En definitiva, podremos dispensar múltiples fármacos de forma específica, disminuir efectos adversos y, así, obtener mejores índices terapéuticos.
“En el cáncer de próstata, se ha conseguido llevar fármacos activos de forma directa a las células tumorales”
Sí, a la gente le puede producir cierta intranquilidad tener alojado un sistema en su interior, que es capaz de responder de forma automática al entorno en el que se encuentra. Pero supongo que los primeros implantes de by-pass (“puentes” con conductos arteriovenosos) tampoco despertarían mucha confianza. En una sociedad con un componente tecno-científico cada vez mayor, es imprescindible que los ciudadanos tengan un criterio adecuado, ya que será la única manera de ser responsables. La sociedad exige a los científicos que expliquen su trabajo. Una carencia en este sentido se traducirá, de forma irremediable, en un déficit democrático. La clave es informar de forma clara de las ventajas y los inconvenientes en cada situación.
En oncología y en aplicaciones diagnósticas.
Sí, el primero fue Abraxane, un compuesto activo que se usó para tratar el cáncer de mama. Incluía un formulado nanoestructurado. Esta incorporación mejoró mucho su eficiencia al permitir una mejor distribución del mismo.
Tenemos un gran interés en el estudio de la esclerosis múltiple. El líquido cefalorraquídeo (que baña el cerebro y la médula espinal) proporciona una información excelente de cómo evoluciona esta enfermedad en las personas. El problema está en el volumen de líquido que se debe extraer para estudiarlo. En este aspecto estamos limitados, por lo que nos interesa determinar el máximo de parámetros posibles. Por eso, el diseño de los llamados lab-on-a-chip (dispositivos analíticos basados en la microelectrónica y la nanofluídica), que analizan el líquido cefalorraquídeo, es fundamental en el estudio de esta enfermedad del sistema nervioso central.
Sí. Algunas aproximaciones en experimentación pasan la barrera hematoencefálica (situada entre los vasos sanguíneos y el encéfalo para proteger el sistema nervioso central), aunque desconocemos cómo se distribuyen los elementos nanoparticulados en el interior, en el ámbito tisular, celular y subcelular. Hay que saber cómo las nanopartículas se transportan a través de los diferentes compartimentos del cuerpo y si se acumulan. Tenemos que avanzar bastante al respecto. Por eso, es de máximo interés desarrollar modelos matemáticos para predecir la actividad física y química de las nanopartículas, que nos ayuden a determinar dónde y en qué condiciones van a estar, según la parte del cuerpo en la que se hallen. Equivaldría a elaborar una “tabla periódica” de los materiales nanoestructurados.
Si. Los sistemas nanotecnológicos van a permitir que muchos compuestos que tenían una actividad terapéutica muy interesante, pero presentaban problemas de solubilidad, estabilidad o toxicidad y, por tanto, no llegaron a la clínica, puedan ser rescatados para desarrollar nuevos fármacos mediante soluciones innovadoras basadas en la nanotecnología. Para la industria farmacéutica esto representa expandir el número de moléculas potencialmente desarrollables.
La línea de trabajo actual está en el campo de los neuropéptidos (cadena de dos o más aminoácidos) y en su potencial para modular la respuesta del sistema inmune en patologías con un componente inflamatorio y autoinmune. Uno de los problemas con los que nos encontramos es su vida corta en el organismo y la dificultad de llevarlos allí donde nos interesa. Hemos desarrollado procedimientos de síntesis de nanopartículas metálicas, a los que podemos añadir este neuropéptido, junto con otras moléculas de interés, y dirigirlo a determinadas poblaciones celulares. Lo hemos conseguido en el cáncer de próstata, un ámbito en el que se conoce que las células tumorales sobreexpresan su receptor: llevamos fármacos activos de forma directa a las células tumorales. Pero, además, desarrollamos estrategias para controlar la severidad y el progreso del cáncer de próstata y el establecimiento de metástasis.
La nanobiotecnología, un campo que empieza a desplegarse y cuyo futuro se intuye prometedor, tiene numerosos retos. Uno de ellos es la comprensión de la distribución de los compuestos nanoestructurados en el organismo, para lo que será necesario el desarrollo de modelos matemáticos con capacidad predictiva. Otro, la elaboración de modelos de referencia y protocolos consensuados para que las agencias reguladoras -que autorizan los medicamentos y, por lo tanto, los futuros nanofármacos- evalúen los compuestos con capacidad terapéutica. David Pozo Pérez asegura que en la actualidad no hay una guía consensuada para estudiar de forma homogénea la toxicidad de estos compuestos.
Otro de esos retos es obtener fármacos que viajen por el interior del organismo con cáncer para identificar el riesgo de metástasis. Estos nanosistemas se encargarían de inspeccionar el cuerpo, confirmar el grado de severidad del problema que identifiquen y actuar en consecuencia. La idea es que controlen de manera continua el organismo y, ante cualquier sospecha de un inicio de metástasis o niveles de marcadores de esclerosis múltiple o de la enfermedad de Alzheimer, emitan una señal que alerte al médico.
Proyectos como el Centro Andaluz de Nanomedicina y Biotecnología (BIONAND) podrán contribuir a resolver estos retos nanobiotecnológicos. El edificio se encuentra en construción en el Parque Tecnológico de Málaga, por iniciativa de la Junta de Andalucía, en colaboración con la Universidad de Málaga. Está previsto que comience a funcionar a finales de 2010. BIONAND será el primer centro de investigación multidisciplinar de España especializado en nanomedicina. Contará con 150 investigadores dedicados a la búsqueda de avances que, desde la nanotecnología, den respuesta a problemas de salud.
