Avances en nanomedicina: pros y contras de la nanotecnología médica

El potencial y los peligros de la nanomedicina: Durante siglos, el hombre ha buscado un cura milagrosa para poner fin al sufrimiento causado por las enfermedades y lesiones. Muchos investigadores creen que la nanotecnología puede ser la humanidad el primer «paso gigante» hacia esta meta.

Ya sea que estas creencias se basan en hechos o la esperanza, muchas corporaciones y gobiernos están dispuestos a invertir una gran cantidad de dinero para saber lo que sucede cuando se utiliza la nanotecnología para aplicaciones médicas – el emergente campo de la nanomedicina.

Cientos de millones, si no miles de millones de dólares han sido invertidos por los gobiernos, como los EE.UU. Instituto Nacional del Cáncer, y el sector privado en la investigación de la nanomedicina y las empresas relacionadas con las ciencias de la nanotecnología en 2019.

El presupuesto de 2008 de los EE.UU. Iniciativa Nacional de Nanotecnología proporciona más de $ 200 millones para los Institutos Nacionales de Salud. La Unión Europea, Alemania y el Reino Unido en particular, y Japón también están invirtiendo fuertemente en este campo. Es difícil encontrar la avería con una tecnología que promete curar el cáncer casi antes de que comience y prevenir la propagación del SIDA y otras enfermedades infecciosas.

Científicos de todo el mundo están buscando formas de explotar las nanopartículas para mejorar la salud humana. Sin embargo, hay problemas toxicológicos y las cuestiones éticas que acompañan a la nanomedicina y tienen que abordarse junto con los beneficios. Los avances médicos que pueden ser posibles a través del rango nanotecnología desde el diagnóstico hasta terapéutico, y todo mientras tanto.

Diagnóstico
En las últimas décadas, la imagen se ha convertido en una herramienta fundamental en el diagnóstico de la enfermedad. Los avances en la forma de resonancia magnética y tomografía computarizada son notables, pero la nanotecnología promete muy sensibles y precisos instrumentos de in vitro e in vivo en el diagnóstico mucho más allá del alcance del actual estado de la técnica del equipo.

Al igual que con cualquier avance en diagnóstico, el objetivo último es permitir a los médicos a identificar una enfermedad tan pronto como sea posible. La nanotecnología se espera que haga posible diagnóstico en el celular e incluso el nivel subcelular.

Los puntos cuánticos, en particular, por fin han dado el paso de los experimentos de demostración pura de aplicaciones reales en las imágenes. En los últimos años, los científicos han descubierto que estos nanocristales pueden permitir a los investigadores a estudiar los procesos celulares a nivel de una sola molécula.

Esto puede mejorar significativamente el diagnóstico y tratamiento de cánceres. Fluorescente puntos cuánticos semiconductores están demostrando ser muy beneficioso para aplicaciones médicas, tales como imágenes de alta resolución celular. Mientras que los puntos cuánticos podrían revolucionar la medicina, por desgracia, la mayoría son tóxicos.

Sin embargo, estudios recientes realizados en la Universidad de California, Berkeley, han demostrado que los recubrimientos de protección para los puntos cuánticos pueden eliminar la toxicidad.

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Terapia
En términos de tratamiento, el impacto más significativo de la nanomedicina se espera que sea realizado en la administración de fármacos y la medicina regenerativa. Las nanopartículas permiten a los médicos de destino drogas en el origen de la enfermedad, lo que aumenta la eficiencia y minimiza los efectos secundarios. También ofrecen nuevas posibilidades para la liberación controlada de sustancias terapéuticas. Las nanopartículas se utilizan también para estimular los mecanismos innatos de reparación del cuerpo.

Un aspecto importante de esta investigación es la activación artificial y control de las células madre adultas. Péptido amphiphiles que apoyan el crecimiento celular para tratar lesiones de la médula espinal; nanopartículas magnéticas de nanopartículas y recubrimientos enzima sensible a que los tumores cerebrales objetivo; sondas inteligentes de nanopartículas para la entrega intracelular de los fármacos y las imágenes de la expresión génica, y que los puntos cuánticos detectar y cuantificar marcadores biológicos del cáncer de mama humanos son sólo algunos de los investigadores los avances ya realizados.

Curiosamente, podría haber cambios masivos en valor económico entre las compañías farmacéuticas. Mientras que la nanomedicina se abren nuevos mercados y posibilidades enormes beneficios, clases enteras de los productos farmacéuticos existentes, tales como agentes de la quimioterapia de miles de millones de dólares en ingresos anuales serían desplazados.

Motivos de preocupación toxicológica
Nanomedicina y la nanotecnología en general, es nuevo y pocos datos experimentales sobre los efectos adversos no deseados y existe. La falta de conocimiento acerca de cómo las nanopartículas pueden afectar ni interferir en las vías bioquímicas y procesos del cuerpo humano es particularmente problemático. Los científicos se ocupan principalmente de toxicidad, caracterización y vías de exposición.

Un artículo reciente (descargar pdf, 34 KB) en el Diario Médico de Australia declara que la normativa de seguridad de nanotherapeutics puede presentar retos únicos de evaluación de riesgos, dada la novedad y la variedad de productos, de alta movilidad y reactividad de las nanopartículas artificiales, y la confusión de los diagnósticos y clasificaciones terapéuticas de «medicamentos» y «productos sanitarios».

A pesar de estas preocupaciones, 130 fármacos basados en la nanotecnología y los sistemas de entrega y 125 dispositivos o pruebas de diagnóstico han entrado en desarrollo preclínico, clínico o comercial desde 2005, según la nanobiotecnología Noticias.

En la actualidad, en los EE.UU., el NIH está evaluando varios problemas de seguridad, incluyendo las vías de partículas en el cuerpo humano, es el periodo de tiempo las nanopartículas permanecen en el cuerpo, los efectos sobre las funciones celulares y de tejidos; acceso a la circulación sistémica a través de la exposición cutánea, y no previstos reacciones en vivo. Nanotecnología El Instituto Nacional del Cáncer Laboratorio de Caracterización está trabajando para desarrollar normas para el avance de la nueva clase de fármacos contra el cáncer tamaño de una molécula a través de ensayos clínicos.

El tema de la seguridad es una preocupación mundial. En Europa, el Informe CCRSERI (descargar pdf, 234 KB) y el Libro Blanco de Nanotecnología de riesgo de gobierno (descargar pdf, 1,2 MB), publicado en junio de 2006 por el Organismo Internacional de Gobernabilidad de Riesgos del Consejo abordar la cuestión. Ambos informes se destaca la falta de datos sobre los riesgos potenciales asociados con la nanomedicina y nanotecnología en relación con la salud humana y las consecuencias ecológicas de las nanopartículas se acumulan en el medio ambiente.

Uno de los principales expertos del mundo en nanotoxicología es Günter Oberdörster, profesor de toxicología en Medicina Ambiental de la Universidad de Rochester. «Hay una gran cantidad de publicidad que rodea a las promesas de la nanomedicina. De hecho muchas cosas parecen muy prometedores, pero hasta ahora sólo hay estudios en animales para demostrar una prueba de principio», dijo Oberdörster Nanowerk. A pesar de que está preocupado por los problemas de seguridad relacionados con la nanomedicina, Oberdörster dijo que tiene fe en el proceso de reglamentación: «Estoy seguro de que la FDA exigirá la prueba de toxicidad apropiada antes de aprobar cualquier solicitud nanomedicina».

Pero, advirtió, que la prueba debe ser integral. «Si los ensayos de toxicidad sólo se realiza en los organismos sanos (datos en animales o estudios clínicos controlados), los efectos adversos pueden producirse en las partes sensibles de la población que se requieren pruebas más específicas», dijo, y agregó que él está mucho más preocupado con nanopartículas aplicaciones fuera del campo de la medicina. Aparte de los riesgos evidentes potenciales para los pacientes, existen otros riesgos toxicológicos asociados con la nanomedicina. La preocupación por la eliminación de nanowaste y la contaminación ambiental de la fabricación de dispositivos y materiales nanomédicos son válidos. «Estos son los riesgos potenciales que deben ser cuidadosamente evaluados,» dijo Oberdörster. «Esto no ha hecho todavía.»

Cuestiones éticas
Más allá de la cuestión de la seguridad se encuentra la cuestión del uso ético de la sociedad de la nanotecnología. Según el profesor John Weckert del Centro de Filosofía Aplicada y Ética Pública, ha habido numerosas preguntas planteadas en relación con el uso ético de la nanomedicina. El consentimiento informado, valoración de riesgos, la toxicidad y mejoramiento humano son sólo algunas de las preocupaciones éticas expresadas en este debate apasionado.

Weckert, quien recientemente fue nombrado editor en jefe de un nuevo interlocutor publicación revisada por llamada Nanoethics: Ética para las tecnologías que convergen en la nanoescala, cree que la discusión sobre la ética y la nanomedicina traerá muchas más preguntas difíciles para la sociedad global. «Las pruebas genéticas, por ejemplo, podría ser mucho más fácil y más accesible», explica. «La cuestión de abortar fetos defectuosos se convertirá en un mayor número de personas que tendrán que enfrentar», dice Weckert.

De hecho, la nanomedicina se plantean muchas preguntas de la sociedad. Según el Grupo de la Comisión Europea de Ética en Ciencia y Nuevas Tecnologías (GEE) la cuestión del consentimiento informado si se trata de la nanomedicina es complicado. «El consentimiento no puede ser demasiado difícil de obtener, pero cuando es informado? ¿Y cuándo es gratis?» pide a la GEE en un documento de opinión publicado en enero
«El consentimiento informado requiere la información para ser entendido. ¿Cómo es posible dar información sobre las posibilidades de investigación futura en un área de investigación en rápido desarrollo y para hacer una evaluación realista del riesgo en vista de las muchas incógnitas y las complejidades?»

Según el GEE, debido a las lagunas de conocimiento y de la complejidad del asunto, puede ser difícil proporcionar una información adecuada sobre el diagnóstico propuesto, la prevención y el tratamiento necesario para el consentimiento informado. Otra cuestión es la delgada línea entre los usos médicos y no médicos de la nanotecnología con fines de diagnóstico, terapéuticos y preventivos. La cuestión de si la nanotecnología se debe utilizar para hacer cambios intencionales en o para el cuerpo cuando el cambio no es médicamente necesario es otro tema candente en la larga lista de preocupaciones.

La buena noticia es que estas preguntas se están haciendo, pero todavía queda mucho trabajo por hacer. Según Weckert, la Unión Europea ha tomado la iniciativa de plantear la cuestión de la ética y la nanomedicina. «En la UE, parece existir una mayor preocupación por los posibles problemas y por tanto más las discusiones sobre la tecnología que se desarrolla», dijo Weckert. «Los europeos en general son más comprensivos con el principio de precaución que en el caso en los EE.UU.»

A pesar de la gran promesa de la nanomedicina y la financiación considerable de entrar en el campo, la investigación sobre las implicaciones éticas, legales y sociales de la nanomedicina es comparativamente minutos.

Como Peter Singer escribió en 2003 en su tutorial «Mind the Gap: la ciencia y la ética en la nanotecnología»: «La ciencia se adelanta, la ética va a la zaga.» Al igual que con la nanotecnología en general, existe el peligro de descarrilar la nanomedicina, si el estudio de la ética, implicaciones legales y sociales no ponerse al día con los avances científicos.