Así es como la complejidad de la nanotecnología simplifica la salud

Así es como la complejidad de la nanotecnología simplifica la salud

Start Magazine conversación con el científico Ennio Tasciotti, ex director del Centro de Medicina Biomimética de Houston, sobre el uso de la nanotecnología en el campo médico

Las posibles aplicaciones de las nanotecnologías en la medicina son objeto de investigaciones aún fronterizas, extremadamente complejas y caras. Sin embargo, si se desarrolla, esta investigación puede conducir a avances decisivos no solo para las enfermedades transmisibles, como lo demuestran los resultados obtenidos frente a CoViD-19, sino también en el campo de la oncología, tanto en términos de prevención, diagnóstico y terapia.

A Start Magazine habla Ennio Tasciotti, científico italiano con larga experiencia en los Estados Unidos, donde fundó y dirigió el Centro de Medicina Biomimética del Houston Methodist Research Institute, un pionero de la medicina biomimética y posee varias patentes internacionales sobre nanomateriales y biomateriales de uso biomédico.

El estudio del que fue coautor sobre el uso de la nanotecnología en la lucha contra CoViD ( Toward Nanotechnology-Enabled Approach against the CoViD-19 Pandemic, ACS Nano, 2020, 14, 6, 6383-6406 ) ha recibido reconocimiento internacional. ¿Puedes explicar más concretamente cuál ha sido la contribución de esta rama de investigación a la lucha contra el coronavirus?

R : Durante la pandemia, el término "nanopartícula" se volvió familiar para casi todos: esto se debe a que, por primera vez, se desarrollaron dos vacunas basadas en nanoformulaciones, similares en composición química y funcionamiento, contra el coronavirus. Fue una gran oportunidad para volver a poner en práctica la idea de desarrollar productos de salud humana basados ​​en nanopartículas: se han realizado intentos durante años, pero en este caso han logrado reutilizar los esfuerzos del pasado, no siempre exitosos. – desarrollar vacunas.

¿En qué principio se basa el enfoque de nanopartículas de manera más precisa?

Es esencialmente una cuestión de cantidad: la del fármaco a administrar. La nanopartícula se comporta como una “bala mágica”, una bala mágica que contiene el fármaco específico para el tejido a tratar, y que logra entregarlo exactamente y solo a este tejido receptor. El problema es que el cuerpo humano es tan complejo que ni siquiera la nanopartícula más avanzada es capaz de realizar esta tarea de forma tan quirúrgica. En el caso de las vacunas, sin embargo, no es necesario, porque cualquier tejido puede actuar como receptor: una inyección intramuscular, en cualquier músculo, es suficiente para desencadenar el proceso de inmunización. Además, muy pocas nanopartículas son suficientes para hacer que el sujeto exprese una cantidad suficiente de antígeno.

¿Cuáles son las otras aplicaciones de la nanotecnología contra CoViD-19?

En primer lugar, se trata de aplicaciones en el campo de la prevención, encaminadas a evitar que el virus entre en nuestro organismo: por ejemplo, mediante la desinfección de los ambientes, tratados mediante la nebulización de nanoformulaciones capaces de dejar al virus indefenso en el aire o en superficies. -, o con el objetivo de proteger las membranas mucosas, creando un escudo contra la penetración del virus en el epitelio respiratorio, por ejemplo a través de aerosoles. Pero las nanotecnologías también se han utilizado en el diagnóstico. Hay que decir que cualquier tipo de enfermedad modifica la composición de nuestro organismo, y generalmente la señal de esta transformación se encuentra en la sangre. Por tanto, analizando las transformaciones de la sangre es posible verificar cuál es la enfermedad en desarrollo: existen tecnologías desarrolladas sobre nanomateriales que son capaces de aumentar la sensibilidad y especificidad de un ensayo en comparación con cualquier analito, y se han rechazado para medir la presencia de ciertos metabolitos resultantes de la infección por coronavirus. Incluso las pruebas rápidas de antígenos que utilizamos actualmente tienen un núcleo “nano”, porque los anticuerpos quedan inmovilizados en las tiras detectoras gracias a nanopartículas inertes.

¿Y las terapias?

Aquí hay dos formas alternativas: una que tiene como objetivo bloquear el virus, evitando su replicación, y otra que tiene como objetivo controlar los síntomas, identificando medidas correctoras a los problemas derivados de la infección, como los relacionados con la tormenta citoquímica, es decir, la hiperactivación. .sistema inmunológico inflamatorio. En este caso se trata de terapias sistémicas, que tienen como objetivo por ejemplo prevenir el evento trombótico: quizás desarrolladas en otras áreas, en este caso la cardiovascular, y "recicladas" para el nuevo uso.

¿Hay otros casos de enfermedades que puedan beneficiarse de estos mismos enfoques?

Ciertamente los oncológicos. Para diagnosticar un tumor que se ha vuelto metastásico, es necesario identificar las células tumorales circulantes, que se mueven por el torrente sanguíneo para colonizar otras partes del cuerpo; aislarlos en la sangre es como buscar una aguja en un pajar. A través de tecnologías como la denominada "biopsia líquida", es posible identificarlos, realizando un cribado sanguíneo extremadamente preciso. Sin embargo, la gran parte de la investigación, y las inversiones relacionadas, en nanotecnologías, siguen estando relacionadas con las terapias: en el caso de los tumores, el desarrollo de quimioterapias dirigidas sigue siendo una "solución mágica" para afectar un área limitada, la de los tejidos. involucrados, y salvar otros órganos, con menor impacto en la salud del paciente. Existen nanopartículas extremadamente complejas, que son capaces de liberar el fármaco solo en determinadas situaciones: por ejemplo, frente a una célula tumoral, o en presencia de condiciones químicas particulares, o activadores específicos. En jerga hablamos de "materiales ambientalmente sensibles": para desarrollarlos, se requiere el trabajo de equipos multidisciplinarios, que incluyen científicos de diferentes orígenes: químicos, pero también físicos, matemáticos, etc.

Parecería una proporción inversa: cuanto más compleja es la ciencia, más hace que la medicina sea menos invasiva, menos impactante y, por lo tanto, más fácilmente alcanzable la salud. ¿Eso es?

Es cierto que la creciente complejidad de la investigación se corresponde con la creciente simplicidad de la experiencia del paciente; sin embargo, esto solo es válido si esta complejidad realmente logra llegar al paciente, superando las dificultades aguas arriba. En primer lugar, dificultades económicas: las tecnologías de las que hemos hablado son extremadamente caras, tanto para su desarrollo como para su aprobación regulatoria, lo que puede llevar mucho tiempo y por tanto elevar los costes. Cuanto más hablamos de tecnologías complejas, más laborioso resulta demostrar su funcionamiento y por tanto llegar a su validación por parte de las autoridades: y una vez validadas y puestas en el mercado, son soluciones que no todo el mundo podrá permitirse. También por esta razón, las nanopartículas que realmente llegaron a la práctica clínica son relativamente simples: las innovaciones más disruptivas requieren la implementación de un procedimiento regulatorio extremadamente profundo y, muy a menudo, bloqueador. En resumen, la institución casi siempre se está quedando atrás de la ciencia: el punto es comprender cuánto tiempo podemos permitirnos este retraso.


Esta es una traducción automática de una publicación publicada en StartMag en la URL https://www.startmag.it/innovazione/nanotecnologie-salute-intervista-ennio-tasciotti/ el Sat, 01 May 2021 06:00:30 +0000.