Equipo [Equipo 6] Diego Fernando Bustos Vega[Tulum], Edgar Fernando Manrique Marín[Tulum], Santiago Rojas Martinez[Tulum]
“Solo a base de trabajar duro, puede descubrirse algo.”
Richard Feynman (Padre de la nanotecnología y
ganador de un premio nobel de física).
La nanotecnología se define como un área de la ciencia en donde la manipulación es a escala nanométrica, es decir, se divide en un millón de veces un milímetro. Hablar sobre la nanomedicina es relativamente nuevo, ya que aún está siendo estudiada e investigada para ayudar a la salud de los humanos, aunque, eso no significa que pueda ser aplicada y usada a beneficio para la salud. De acuerdo con la entrevista realizada al M.C Adrián Cavazos Biotecnólogo Genómico comenta: “En la actualidad se puede utilizar para fármacos y tratamientos para cierto tipo de enfermedades”. Cabe mencionar que con el paso del tiempo y las investigaciones, el estudio y aplicación de la nanomedicina es cada vez más frecuente en el mundo; tan solo con la aplicación de las vacunas contra el Covid-19, pudimos ver que su uso fue fundamental para la prevención de dicha enfermedad y no solo podemos ver su uso en la prevención de esa enfermedad, sino también en el tratamiento de algunos tipos de cáncer, VIH, ciertas enfermedades intestinales y de patógenos, enfermedades respiratorias, tratar la desnutrición, por mencionar algunas. Es importante dar a conocer este tipo de avances tecnológicos y saber que tenemos más opciones para el tratamiento y prevención de enfermedades, así como los científicos están en continuo trabajo y experimentación para ofrecer una cura o una mejor calidad de vida.
Si se considera sólo a los países latinoamericanos, encontramos que México ocupa el segundo lugar después de Brasil en el patentado de nanotecnología, lugar que se ha refrendado en otras áreas científicas y económicas. En nuestro país un gran porcentaje de la población desconoce los usos y beneficios sobre la nanomedicina en la salud, por lo cual no podrían hacerle un buen uso de tratamiento para enfermedades graves. En México la nanomedicina continúa en una fase temprana de desarrollo y se cuenta con el talento humano y las capacidades necesarias para impulsar esta tecnología como una de las más grandes oportunidades de crecimiento.
Hablar de Nanomedicina, es un término relativamente nuevo, ya que es una nueva rama de la Medicina que está siendo estudiada e investigada, con el fin de utilizar a la tecnología como un medio para ayudar con la salud de los seres humanos.
La Nanociencia es el estudio de las características del mundo nanómetro, el de los átomos y moléculas. Un nanómetro (nm) es la mil millonésima parte de un metro.
La observación de éste diminuto universo, fue posible desde 1931, cuando apareció el primer microscopio de transmisión, pero no fue hasta 1986, cuando se logró desarrollar en los laboratorios de IBM, un microscopio capaz de no sólo ver, sino de “tocar” y, por lo tanto, manipular la materia a escala nano: el microscopio de fuerza atómica.
Tal innovación revolucionó la ciencia y la tecnología, ya que abrió la posibilidad de diseñar, producir y caracterizar (nano) estructuras novedosas. Este proceso, ha anunciado nuevos avances, potencialidades y retos.
Con esto, la Nanomedicina es ya un frente tecnológico con perspectivas muy grandes, ya se explora el uso de nanocristales en el desarrollo de fármacos o drogas; el uso de compuestos inyectables que estimulen y soporten la regeneración de tejido mediante el crecimiento de moléculas que se autoensamblan en nanofibras; el empleo de puntos contables para el análisis del funcionamiento y comportamiento de los fármacos; el desarrollo de estructuras útiles para transportar medicina que tiene como objeto, atacar tumores cancerígenos, el uso de fullerenos en el ataque del virus del VIH; aplicación de bactericidas en quirófanos para evitar infecciones en los pacientes, aplicaciones en laboratorios en un chip con componentes nanométricos, para el monitoreo a bajo costo y diagnóstico en tiempo real de ciertas enfermedades, entre otros.
Es así, con estas explicaciones, que llegamos a la definición de Nanomedicina, que según la Fundación Europea para la Ciencia, nos dice que es la ciencia y la tecnología de diagnóstico, tratamiento y prevención de enfermedades y lesiones, para evitar el dolor, así como para preservar y mejorar la salud humana, utilizando herramientas moleculares y el conocimiento molecular del cuerpo humano y que comprende cinco disciplinas, que superponen y generan las siguientes cuestiones: herramientas analíticas, nanoimagen, nanomateriales y nanodispositivos, nuevas terapias y sistemas de droga y aspectos regulatorios y toxicológicos.
Podemos encontrar otra definición de Nanomedicina, que dice que es una rama médica que los científicos buscan aprovechar en México valiéndose de la nanotecnología para realizar cambios a la salud de los pacientes que sufren enfermedades a nivel celular o molecular a base de nanobots, mejorando hacia la calidad de vida de los seres vivos y tener así un control de la enfermedad a través de la monitorización.
La nanotecnología, son avances que pernoctan evolucionar cada área científica a escala nano, aportando conocimientos para una mejor calidad de vida, por ejemplo, en los seres vivos, y cambiar las condiciones que vivimos en la actualidad, donde el tipo de alimentación en el medio ambiente, el estrés cotidianos han perjudicado nuestra salud y alterando molecularmente nuestra estructura.
A Través de la Nanomedicina, se desarrollan diferentes sistemas de liberación controladas, para que actúe de manera directa sin alterar otras estructuras dentro del organismo, este tipo transporte debe ser capaz de reconocer la zona dañada para inhibir y destruir de manera definitiva.
Según donde se encuentre la alteración de corregir, será el tipo de medicamento y la vía para llegar a ella ya que tiene que atravesar membranas, las cuales van absorbiendo y debilitando su deficiencia y velocidad, por lo que es necesario saber su principio activo para llegar al lugar de acción. Estas vías de administración pueden ser: vía digestiva, parenteral, respiratoria y tópica.
Beneficios de la Nanomedicina a la salud.
La Nanomedicina contempla tres áreas para dividir su trabajo de forma más especializada y enfocarse en los problemas de salud según su estado de evolución: el nanodiagnóstico, la liberación controlada de fármacos (nanoterapia) y la medicina regenerativa.
En 2001 el sida fue la primer causa de deducción en las regiones no industrializadas, sigue siendo una de ellas de alrededor del mundo, principalmente en
África.El empleo de 3 o más fármacos contra el virus, conocido como
tratamiento anti reactividad altamente activo ha mejorado notablemente los resultados químicos de las personas infectadas de VIH/1.
Se está empleado nanomedicina para mejora la inmunoterapia; por ejemplo, nanopartículas formuladas químicamente se emplean en el desmaviruz patch (nanopartícula química que contiene un antiguo con información de ADN que se administra para liberar nanopartículas en las células y éstas transportan el nanomedicamento).
Diversos tipos de cepas diarreogénicas de e.coli, el colega fiebre tifoidea y rotavirus entre otros puntos. Han sido causas de muerte alrededor del mundo, principalmente en zonas desfavorecidas donde hay escasos servicios de saneamiento, higiene inadecuada y agua de beber de mala calidad. Las nanofibras de celulosa están siendo desarrolladas para mejorar el diagnóstico de patógenos. Aparte nuevas aplicaciones de nanotecnología buscar purificar el agua a bajo costo, y otras combatir bacterias patógenas gastrointestinales.
Se han creado diversas vacunas para prevenir algunas enfermedades, sin embargo la neumonía es una de las más mortíferas.Las investigaciones han demostrado la prevención de infecciones de neumonitis mediante el uso de conjugados de nano polímeros dendríticos.
Es una enfermedad sumamente contagiosa,afecta a todos los niños y puede provocar muertes debido a las complicaciones por neumonía, diarrea y desnutrición, la investigación reciente en nanotecnología y las patentes se han enfocado en el uso de nanopartículas y no conjugados para mejorar la entrega de drogas y vacunas.Sin embargo no existen tantas ya que hay vacunas efectivas y baratas contra esta enfermedad.
Entre 1994 y 2011, la investigación en nanotecnología realizada en México había generado un total de 175 patentes registradas ante la Organización Mundial de Propiedad Intelectual. Otros indicadores de la presencia de la nanotecnología en México son las 188 empresas nanotecnológicas que, según la OCDE, tienen presencia en el país desde el 2012 (Foladori et al., 2014), o los más de 400 investigadores que trabajan en el área (Záyago-Lau y Foladori, 2010). En total, se estima que hay más de 50 instituciones y más de 159 laboratorios dedicados a la nanotecnología en México (Guerrero 2015), siendo algunos ejemplos concretos el IMP, la UNAM, el IPICYT, CIQA, y el INAOE, que cuenta con el Laboratorio Nacional de Nanoelectrónica. Otras instituciones involucradas con la nanotecnología son el IPN, el CIMAV y la UNAM.
Dar a conocer a las personas los usos, beneficios y tratamientos de la nanotecnología, así como algunos estudios para la cura de ciertas enfermedades
De acuerdo con el Dr. Armando Hernández García en la revista de investigación científica de IQuímica UNAM, en su artículo Nanomedicina: “¿Cómo nos ayuda?” publicado en el 92018, “México cuenta con la capacidad científica y tecnológica para desarrollar la nanomedicina de forma local y ser un participante importante a nivel internacional. La participación del gobierno, de las universidades y centros de investigación, así como el desarrollo de un marco jurídico adecuado serán sumamente importantes para que suceda” Como ya vimos, México tiene una gran oportunidad de usarla a beneficio en la salud y el bienestar de las demás personas.
Las personas al no conocer ésta, no podrían usarla a su beneficio como un tratamiento.
Si damos a conocer los usos y beneficios de la nanomedicina entonces podremos lograr que la gente conozca sus tratamientos y cura para ciertas enfermedades
Para poder afirmar nuestra investigación realizamos una entrevista a un experto en nanotecnología y nanomedicina, quien nos platicó del tema y resolvió algunas dudas que habían surgido mientras investigamos, así como la realización de una encuesta a nuestros compañeros.
Entrevista al M. C. Azael Adrián Cavazos Jaramillo, quien es Licenciado en Biotecnología Genómica por la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Autónoma de Nuevo León, tiene estudios de Maestría en Ciencias con orientación en inmunobiología por la misma universidad y se encuentra estudiando el doctorado en Ciencias. Cuenta con experiencia en el diseño, síntesis y caracterización de nanomateriales para el uso en envío dirigido de fármacos, así como experiencia en el laboratorio de técnicas nanotecnológicas para el desarrollo de biosensores y ha colaborado en el diseño curricular de la Ingeniería en Biotecnología de la Universidad del Valle de México.
Fecha: Febrero de 2023.
Buenos días Mtro. Azael Adrián Cavazos, la presente entrevista es con el fin de enriquecer nuestro trabajo de investigación acerca del uso de la nanotecnología en la medicina.
Nuestros nombres son: Bustos Bega Diego Fernando, Manrique Marín Edgar Fernando y Rojas Martínez Santiago somos estudiantes del 1er grado de Secundaria, le agradecemos su tiempo a ésta entrevista, nuestras preguntas son las siguientes:
1. ¿Qué es la nanotecnología?
La podemos definir como un área de la ciencia en donde toda la manipulación que tengamos va a ser una escala justamente nanométrica; por ejemplo, si miramos la regla, vemos que está dividida en milímetros, y si el espacio entre cada rayita la dividimos un millón de veces, eso sería lo equivalente a un nanómetro y ésta es la herramienta que nos permite estar trabajando en una disciplina con estructuras muy pequeñas.
2. ¿Cuáles son las ramas de la nanotecnología?
Las ramas son muy variadas, dependiendo del área donde queramos desarrollar ésta tecnología, por ejemplo hay nanotecnología enfocada en la mecánica, en el área cosmética, industrial, en la medicina, entre otros.
3. ¿En qué países se usa más la nanotecnología?
Por los altos costos de investigación y desarrollo de ésta tecnología, es más probable que esté limitado a países más desarrollados.
4. ¿De qué están hechos los nanobots?
Enfocándose en la nanomedicina, hay diferentes tipos de éstos, a algunos se les puede conocer como microbots, otros bacteria bots o nanobots; no podemos pensar únicamente en el desarrollo de microbots, estableciéndose como máquinas, como se ven en las películas o como una máquina minúscula que se va segregando, si no que muchas veces se toman unas pequeñas partes del sistema inmune, pueden ser micrófagos, quimpósitos o manipulaciones de electrolitos de células sanguíneas y se acopla ese material o se aplica a un fármaco, éstos también son conocidos como microbots y éste acoplamiento entre el material, las células y el fármaco nos pueden llegar a dar ciertas ventajas con los procedimientos tradicionales en la aplicación médica.
5. ¿Cómo descubrieron la forma de crear los nanobots y aplicarlos en la salud de las personas?
Al intentar juntar distintos procesos de síntesis, de múltiples materiales para hacer muchas nanopartículas, es a lo que conoce como gelación iónica, esto es básicamente poder encapsular polímeros con ayuda del quitosano y en el laboratorio ya modificado químicamente, utilizamos cierto tipo de radiación para poder ponerlo en el fármaco o en el tratamiento en que se vaya a utilizar.
6, ¿Qué es la nanomedicina?
Como ya mencionamos, es una de las diferentes ramas de la nanotecnología que se ha desarrollado gracias a esta, si la aplicamos con fines médicos es a lo que se le conoce como nanomedicina, buscar todas la herramientas para resolver un problema médico.
7. ¿Existen laboratorios específicos donde se trabaje la nanomedicina?
Si, son centros de investigación especiales donde solo se trabaja la nanomedicina, hay muchos de estas que aplican procesos para crearla, podríamos darles como ejemplos algunas farmacéuticas, que tienen funciones específicas acerca del desarrollo de la nanomedicina.
8. ¿Qué tipo de máquinas se utilizan en éstos laboratorios para manipular los nanobots y después colocarlos en los fármacos?
Básicamente, para la síntesis de la nanopartículas necesitas varias nanométricas para crear una nanopartículas, una vez que tienes la célula y la deseas aplicar, necesitas un proceso libre de contaminantes que puedan sabotearla, si el material lo permite y ésto lleva bastante práctica, lo podemos insertar en el fármaco, o también podemos utilizar distintos tipos de radiaciones, ésto es otro proceso, para conjugar el fármaco, debes poner la nanopartícula con el fármaco y una fuente de enlace, esto es que por grupos químicos puedas estar juntando el material con el fármaco y que se quede con anclado, el tipo de instrumento utilizado. dependerá mucho del proceso que se haya elegido para desarrollar la nanopartícula.
9. ¿Cuál es la aplicación de la nanomedicina en la medicina tradicional?
Con las investigaciones, se ha aportado a la medicina tradicional el uso de fármacos para tratamiento en cierto tipo de enfermedades
10. ¿Qué enfermedades se pueden tratar con ayuda de la nanomedicina?
Toda enfermedad que requiera un fármaco, puede ser elegida para potenciar la terapia con ayuda de la nanotecnología. Pero son muchísimas enfermedades, por el momento les podría mencionar el cáncer, la diabetes y el más reciente, el coronavirus.
11. ¿Qué fármacos utilizan la nanotecnología en medicina?
Deben ser biodisponibles a utilizar éstos tipos microorganismos, en los tratamientos para el cáncer, por ejemplo; para ésta enfermedad, se utilizan cierto tipo de medicamentos que inclusive puede llegar a curar ciertos tipos de cáncer, hay también encapsulación de otro tipo de nanobots y curan otro tipo de enfermedades o fármacos en vacunas.
12. ¿Qué protocolos se usan al aplicar la nanomedicina?
Se hacen diversos estudios del paciente, que debe tener determinadas características y determinadas enfermedades, se les aplica el fármaco, hay controles, para evitar el efecto placebo, si después de eso, se muestra una diferencia estadística significativa, entre varios tratamientos y no se presentan eventos adversos asociados a ésta terapia, pues entonces ya se dá el visto bueno para que pueda salir al mercado.
13. ¿La nanomedicina puede llegar a salvar vidas?
Definitivamente, sí. Por ejemplo, vamos a pensar en el cáncer, supongamos que hay un tipo de cáncer, ustedes determinan cuál, cuando le aplican el fármaco convencional puede tener algún efecto y puede tener alguna mejoría. Pero si podemos nanoparticular éste material, hacer estructuras que nos ayuden sitio dirigir de una manera más específica, a éste fármaco y mitigar el efecto, de una manera ya mayor, a tal punto de poder estimular lo requerido, entonces lo que en un paciente pudo haber acabado con su vida, es darle una alternativa ya sea de remitir la enfermedad o bien, darles una calidad de vida mayor.
14. ¿Hay consecuencias dañinas al usar este tipo de tratamiento?
Dependerá siempre de los materiales que hayan sido elegidos, por ejemplo, hay materiales que son más biocompatibles que otros, generalmente, los materiales basados en polímeros encontrados en la naturaleza o materiales derivados del carbón, son más biocompatibles que materiales o nanopartículas metálicas, por poner un ejemplo, entonces la toxicidad va a depender de los materiales que se hayan elegido. Además las nanopartículas no se ponen solas, se tienen que poner en un medio también específico, ese medio también va a jugar un papel importante en tratar de analizar la toxicidad o los efectos adversos que se presenten al aplicar una terapia.
15. ¿Ha habido algún fallo a la hora de aplicar estos tratamientos?
En todos los ensayos clínicos siempre va a haber alguna situación adversa, por ejemplo, en algunas formulaciones de las vacunas del coronavirus, hubo algunos efectos adversos, no se sabe si fue debido a algunas moléculas o algo, la concentración de los materiales, el estadio del sistema inmune, entre otras cosas, pero éstos efectos adversos son sumamente pequeños, en comparación con las personas que no lo tienen.
16. ¿Por qué la nanomedicina puede ser considerada como un tratamiento?
Bien, porque en muchas ocasiones, lo que nosotros establecemos como un tratamiento ordinario o de primera línea, que es lo primero que se aplica a un paciente, aveces no es suficiente, entonces éste tipo de tratamiento, nos da pauta a ejercer nuevas herramientas que permitan llevar a cabo un efecto mejor, para tratar si bien, a veces no es posible curar, aminorar el efecto de algunas enfermedades.
17. ¿Qué costos tiene la aplicación de la nanomedicina en la salud de las personas?
Los costos van a ser muy variables, dependiendo de algunos casos, por ejemplo, si nosotros aplicamos un fármaco, a lo mejor ese fármaco ya salió a la industria y se aplica, pero si apenas se nanopartícula éste va a elevar su costo, existen ya, algunas formulaciones que perdieron patente, como por ejemplo el doxil, éste ya perdió la patente y éste pasa a estar más disponible o de manera más asequible para las personas que lo requieran.
Muchas gracias Mtro. Azel por la atención brindada a esta entrevista.
Nuestra encuesta realizada a alumnos de secundaria, la cual fue contestada por 39 personaS, les hicimos las siguientes preguntas:
Con la entrevista pudimos conocer más de nuestro tema y resolver dudas que habíamos tenido con la investigación. El M. C. Adrián Cavazos nos explicó cómo era utilizada en la medicina la nanotecnología, qué tan segura era, qué enfermedades se podrían atender e incluso curar, cómo era el proceso realizado en un laboratorio para la obtención de fármacos con nanotecnología, etc. Nos pareció muy interesante platicar con él y muy benéfico para la realización de éste trabajo.
En nuestra encuesta tuvimos los siguientes resultados:
Es importante el conocimiento de las diferentes y nuevas tecnologías para mejorar la calidad de vida e incluso tratamientos médicos que como comentó el Biotecnólogo M.C. Azael la nanomedicina se utiliza actualmente y que uno de los puntos mas importantes es el cuidado de los materiales utilizados y el conocimiento adecuado de la técnica.
Una vez realizadas encuesta se obtuvo que el 38.5% de los encuestados han escuchado sobre la nanotecnología, pero el 51.3% no sabe lo que es, el 71.8% sabe que se utiliza en la nanomedicina, el 68.4% dudaría en utilizar un tratamiento, el 51.8% desconoce si en México se utiliza y a una enorme mayoría el 94.9% le gustaría saber como se utiliza.
Como conclusión podemos decir que la Nanomedicina es un tratamiento no muy conocido que podría beneficiar a la salud de las personas utilizando distintos materiales naturales que son aceptados en el cuerpo humano.
Es muy bueno, tener en cuenta que el uso de tanto la nanotecnología como de la nanomedicina, es una opción más para utilizar en el tratamiento y prevención de ciertas enfermedades, que con el paso del tiempo la lista seguirá en aumento, ya que las investigaciones en los laboratorios sigue, así como que las reacciones adversas que pueden llegar a tener algunos de éstos tratamientos, seguirán siendo estudiadas con el fin de erradicarlas, como en el caso de las vacunas utilizadas para la prevención del Covid-19, puestas en todo el mundo.
“Just by working hard, you can discover something.” Richard Feynman
(Father of nanotechnology and Nobel Prize winner in physics).
Nanotechnology is defined as an area of science where manipulation is at the nanometer scale, that is, it is divided into a million times a millimeter. Talking about nanomedicine is relatively new, as it is still being studied and researched to help human health, though, that doesn’t mean it can be applied and used for health benefit. According to the interview with M.C Adrián Cavazos Biotechnologist Genomic comments: “At the present it can be used for drugs and treatments for certain types of diseases”. It should be mentioned that with the passage of time and research, the study and application of nanomedicine is increasingly frequent in the world; only with the application of vaccines against the Covid-19, we could see that its use was fundamental for the prevention of said disease and we can not only see its use in the prevention of that disease, but also in the treatment of some types of cancer, HIV, certain intestinal diseases and pathogens, certain intestinal and of pathogenic, respiratory diseases, treats malnutrition, to mention a few. It is important to make known of this type of technological advances and know that we have more options for the treatment and prevention of diseases, as well as scientists are in continuous work and experimentation to offer a cure or a better quality of life.
