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Fármacos inteligentes: un viaje alucinante al interior del cuerpo humano

Pedro SerenaPor Pedro Serena (CSIC)*

¿Alguien recuerda Viaje alucinante, dirigida en 1966 por Richard Fleischer? En esta película, un submarino y su tripulación son miniaturizados para navegar por el interior de una persona y destruir un coágulo formado en su cerebro. Pues bien, los nuevos sistemas de liberación inteligente o dirigida de fármacos son ya una realidad sin necesidad de tener que miniaturizar al personal médico.

Eso sí, a medida que pase el tiempo, estos sistemas se irán haciendo más complejos, sofisticados y versátiles y, quién sabe, puede que sean capaces de convertirse en auténticos nano-robots. Hoy por hoy esto es parte de la ciencia ficción, pero veamos qué fármacos inteligentes están ya disponibles gracias a la nanotecnología. Esta disciplina, al trabajar en una escala sumamente pequeña (un nanómetro equivale a una mil millonésima parte de un metro), permite la manipulación de los materiales a nivel molecular, cambiando sus propiedades de forma asombrosa.

Nanotubos

Los nanotubos de carbono se usan como vehículos en los fármacos inteligentes. / EMSL

En el ámbito médico, la nanotecnología ha posibilitado la denominada liberación controlada de fármacos, mediante la cual el principio activo que se desea hacer llegar a una región del organismo se une a un dispositivo de tamaño nanométrico que lo dirige al lugar adecuado. Así aumenta su eficacia y se evitan los efectos secundarios en otras partes del cuerpo. Sin embargo, este ‘nanovehículo’ debe cumplir varios requisitos, como ser resistente en los medios biológicos, tener una vida media relativamente elevada y, evidentemente, no ser tóxico.

Cuando funciona, el sofisticado tándem (principio activo del fármaco y vehículo que lo transporta) es capaz de atravesar capilares, poros y membranas celulares. En otras palabras, los fármacos inteligentes funcionan de manera análoga a un misil que rastrea el calor hasta llegar a su objetivo. En este caso el medicamento se mueve por el torrente sanguíneo o el interior de las células hasta llegar a su destino para liberar total o parcialmente su principio activo.

Viaje alucinante

‘Nanovehículo’ de Viaje alucinante / James Vaughan

Para ello se utilizan nanotransportadores como los dendrímeros –moléculas artificiales que encapsulan la medicina– o los nanotubos de carbono –conductos diminutos de láminas de átomos de carbono enrolladas por los que circula el medicamento–. Estos ‘vehículos’ incorporan sustancias, por ejemplo proteínas, que reconocen otras proteínas específicas de la célula o tejido enfermo. En otros casos, si el nanotransportador es magnético puede ser guiado hasta la zona afectada mediante campos magnéticos externos, igual que movemos un clip sobre una superficie de papel con un imán.

Aunque esta estrategia parezca ciencia ficción, en la actualidad ya se comercializan alrededor de 200 fármacos que emplean diversos tipos de vehículos nanométricos para su administración por vía oral, intravenosa, inhalada o tópica. Entre ellos podemos mencionar los liposomas de daunorubicina para el tratamiento de leucemias, los liposomas de doxorubicina para tratar el carcinoma de ovario o las nanopartículas de albúmina con paclitaxel para curar el cáncer de mama.

De cara al futuro hay otras propuestas como las terapias térmicas basadas en las nanopartículas o la medicina regenerativa a partir de nuevos biomateriales. Pero de ello hablaremos en otra ocasión.

 

* Pedro Serena es investigador en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid del CSIC y autor del libro La nanotecnología (Catarata-CSIC).

Este edificio se come la contaminación

Por Mar Gulis

Aunque lo parezca, no es ciencia ficción. Entre el sinfín de aplicaciones de la nanotecnología, esta es una más: la construcción de edificios capaces de absorber los gases nocivos del aire. La iglesia del Jubileo en Roma es un buen ejemplo.

Igleisa

Fachada de la iglesia del Jubileo de Roma, obra del arquitecto Richard Meier

Inaugurada en 2003, el artífice de esta obra fue el arquitecto norteamericano Richard Meier, que resultó ganador de un concurso después de competir con colegas de la talla de Fran Gehry, Peter Eisenmman o Tadao Ando. En un simple vistazo, lo que llama la atención de este edificio son sus líneas simples, su armonía y el dominio absoluto del color blanco. La elección de este tono no fue casual. Además de ser el favorito de Meier, el blanco simboliza la pureza, por lo que pareció el más idóneo para caracterizar una iglesia con la que además se pretendía revitalizar el barrio romano de Tor Tre Teste. Pero se planteaba un problema: ¿cómo evitar que la blancura inicial se echase a perder con el paso del tiempo? Esto, en un enclave como Roma, una ciudad con elevados índices de contaminación, era una cuestión de primer orden.

La solución vino de la mano de TX Millenium, un cemento que, al contener dióxido de titanio, garantiza la blancura del material a pesar de la polución y las inclemencias meteorológicas.

¿Cómo se consigue esto? Los avances en la nanotecnología obran el ‘milagro’. La superficie de este tipo de edificios ‘verdes’ se recubre con un material -en este caso el cemento TX Millenium- que es un fotocatalizador, es decir, descompone los óxidos nitrosos de la atmósfera. En la iglesia de Meier son las nanopartículas de dióxido de titanio las que atrapan la suciedad y luego la descomponen en contacto con la luz solar. De este modo el edificio se convierte en una especie de gran ambientador, tal y como explica el experto en nanomateriales Pedro Serena.

El problema es que, al tratarse de una tecnología en pleno desarrollo, conlleva unos elevados costes de fabricación. Son precisamente los catalizadores incrustados en formato de nanopartículas lo que encarece estos cementos. Aún hace falta producirlos en masa, pero la idea, según señala el investigador, es que toda una ciudad pudiese ser un gran sistema descontaminante.

La nanotecnología es una ciencia relativamente nueva que, al trabajar en una escala sumamente pequeña (un nanómetro equivale a una mil millonésima parte de un metro) permite la manipulación de los materiales a nivel molecular. Propiedades como la masa, la fuerza, la conductividad o la elasticidad pueden ser alteradas para crear materiales totalmente diferentes. Y no es un milagro, es ciencia.

 

Si quieres más ciencia para llevar sobre nanomateriales, consulta el libro de Pedro Serena Nanotecnología (CSIC-Catarata).