“La nanotecnología es la medicina del futuro”

Los minerales también se pueden utilizar para crear nanotecnología de vanguardia. La perovskita encapsulada en nanopartículas, por ejemplo, además de absorber energía para su conversión en electricidad, genera varios colores, como muestra esta foto. Sph

La nanotecnología se convertirá en el futuro en la medicina personalizada para tratar enfermedades como el cáncer, según una destacada investigadora basada en Suiza. ¿Hasta dónde puede llegar esta tecnología y qué tanto se acerca a los escenarios de ciencia ficción?

Para algunos, el prefijo ‘nano’ evoca extraños escenarios de ciencia ficción. Sin embargo, la nanociencia designa simplemente una técnica de manipulación de partículas a nanoescala, es decir, molecular. Más que asustarnos, esta tecnología debería darnos esperanza, dice Cornelia Palivan, profesora de química física en la Universidad de Basilea y miembro del Instituto Suizo de Nanotecnología en Basilea.

SWI swissinfo.ch: ¿Cree que el escenario que presentamos en esta historia de ciencia ficción es probable, a saber, que las nanotecnologías inyectadas en el cuerpo humano pueden de alguna manera tomar el control y manipular a una persona?

Cornelia Palivan: Yo diría que no, estamos muy, muy lejos de ese escenario. Los ‘nanobots’ son ciencia ficción por el momento, algo fascinante, pero irrealista. Se podría pensar, a lo sumo, en el peligro de diseñar nanopartículas que contengan compuestos tóxicos o armas químicas y biológicas potencialmente muy letales desarrolladas por los gobiernos, pero aquí estamos hablando de venenos y eso no tiene nada que ver con el tamaño. El prefijo ‘nano’ no define una buena o mala tecnología, sino que identifica una forma de resolver problemas a nivel molecular. Esto puede resultar extremadamente útil, especialmente en medicina.

Nano Ex Machina: ¿debería asustarnos la nanotecnología? El segundo episodio de la serie de ciencia ficción de SWI swissinfo.ch ya está disponible:

Entonces, ¿qué significa desarrollar la nanotecnología hoy?

Con mi grupo, trabajamos en la implementación de la nanotecnología en varios campos, desde la medicina hasta la ecología y la ciencia de los alimentos. Lo hacemos mediante el desarrollo de los denominados ‘materiales biohíbridos’, que se obtienen combinando biomoléculas, como proteínas y enzimas, con materiales sintéticos en cantidades muy pequeñas. Hablamos de compartimentos (cápsulas muy pequeñas) a nano o microescala que no superan los 100 nanómetros de radio y dentro de los cuales encapsulamos, por ejemplo, las enzimas que actúan una vez que estas cápsulas son absorbidas por el organismo.

swissinfo.ch

Uno de los problemas de la medicina es que las biomoléculas contenidas en los medicamentos pierden rápidamente su eficacia. Con materiales biohíbridos como nuestros nanocompartimentos, es posible mantener toda la funcionalidad de las proteínas y enzimas y garantizar que se mantengan activas. Además, gracias a estas ‘nanocápsulas’ sintéticas, las biomoléculas están protegidas y permanecen intactas.

Utopías y distopías del mañana: no se pierdas la primera historia de nuestra serie dedicada a la ciencia ficción:

¿La nanomedicina es más eficaz que los medicamentos tradicionales?

Sí, pero no es solo una cuestión de eficacia. En medicina, el mayor desafío actual es hacer que los medicamentos sean aún más seguros disminuyendo los efectos secundarios. Cualquiera puede ir a la farmacia y comprar pastillas de diferentes colores para tratar diferentes enfermedades. Pero la pregunta es: ¿qué contienen? La idea es que el médico del futuro no se limite a recetar medicamentos a sus pacientes, sino que se asegure de que el medicamento funcione en el lugar correcto y no sea tóxico para otras partes del cuerpo. Esto es lo que todos esperamos cuando vamos a la farmacia. Desde este punto de vista, la nanotecnología puede ayudar, porque permite ‘diseñar’ estos vectores.

Cornelia Palivan es profesora de química física en la Universidad de Basilea y miembro del Instituto Suizo de Nanotecnología de Basilea. unibas.ch

Trabajar en nanotecnología significa intentar copiar la naturaleza para comprender cómo actúa una proteína específica dentro de una célula y reemplazarla si falla debido a una enfermedad. Si se recurre a la solución clásica, la introducción de moléculas en forma de polvo, como es el caso de la mayoría de los fármacos, el riesgo es que en algunas situaciones las sustancias no puedan entrar en las células, porque son demasiado grandes para ser aceptadas.

Un ejemplo bien conocido son las vacunas basadas en la tecnología del ARN mensajero [como aquellas contra la COVID-19]: el ácido ribonucleico o ARN se incorpora en nanopartículas que actúan como vectores. Estos vectores protegen la molécula y la transportan a donde se necesita. Al estar diseñadas químicamente, es más probable que estas nanopartículas sean aceptadas por las células.

¿Existen riesgos asociados a la nanotecnología, dado que es una técnica nueva?

Seguro que los hay. Pero es difícil decir cuáles son porque se necesitan varios años de pruebas y resultados clínicos antes de poder evaluarlas plenamente. Por eso, es normal que las personas se hagan preguntas. Por ejemplo, en el caso de las vacunas COVID-19, sabemos que funcionan bien y conocemos los efectos a corto plazo, pero aún no los de largo plazo porque nadie ha tenido tiempo de estudiar en profundidad algo que apareció hace año y medio. Estos riesgos a largo plazo, por lo tanto, deben ser abordados por la ciencia.

Sin embargo, me gustaría decir algo muy importante. Para ser comercializados, los medicamentos y, por supuesto, también sus soportes, son sometidos a años y años de investigación, estudios e incluso pruebas infructuosas. Puede ser un proceso muy frustrante porque cada vez que se fracasa en una etapa se tiene que empezar de nuevo. Pero es inevitable, porque el cuerpo humano es una máquina muy compleja, y es necesario para garantizar la seguridad del medicamento. Esto también se aplica a las nanotecnologías: por muy prometedoras que sean las soluciones creadas, si no pasan todas las etapas experimentales son desechadas.

¿En qué campos la nanotecnología podría marcar la diferencia en el futuro?

En medicina, ciertamente en el diagnóstico y tratamiento del cáncer. Las nanopartículas son conocidas bajo el nombre de agentes de contraste y podrían ser muy útiles para identificar tumores en zonas específicas del cuerpo o monitorear la dirección de las células cancerosas. Además, las nanotecnologías dan un impulso significativo a la medicina personalizada y de precisión y esto es fundamental en el tratamiento del cáncer. Este es el único futuro posible [en el campo de la terapia] y en este sentido, la nanociencia es la única solución, porque permite concebir, a nivel molecular, toda suerte de vectores y anticuerpos específicos. Por eso podemos considerar a las nanotecnologías como la medicina del futuro.

En otros campos, las nanociencias podrían ayudar a la ecología al resolver el gran problema de la pureza del agua. Gracias a las nanopartículas que contienen proteínas capaces de contrarrestar los contaminantes se pudo purificar el agua. Estas mismas partículas también podrían ser utilizadas en la industria alimentaria, para detectar cambios en la calidad de los alimentos y su deterioro.

¿Quién puede pagar estos “medicamentos del futuro”?

De hecho, los costos son altos y ciertamente no están al alcance de todos, pero no veo una solución a este problema por el momento. Las empresas que desarrollan las tecnologías tienen interés en mantener altos los precios y preservar las patentes durante el mayor tiempo posible por motivos de lucro. Desde este punto de vista, la cuestión aún no se puede resolver.

¿Significa esto que en el futuro solo una parte de la población, la más rica, podrá permitirse el lujo de tratar el cáncer, por ejemplo?

Desafortunadamente, sí, si los costos de los tratamientos no disminuyen. Me gustaría ser más optimista, pero todavía no veo una perspectiva. Se necesitaría una visión política global y una acción a nivel internacional. Las iniciativas aisladas de algunos países, como Suiza o Francia, no son suficientes.

¿Contempla un futuro en el que las nanotecnologías puedan prolongar la vida humana?

Se están realizando algunos experimentos, pero es muy difícil porque el cuerpo humano es algo maravilloso e increíblemente complicado. Además, hay dos desafíos importantes que superar. Uno es prolongar la vida, el otro es prolongar la calidad de vida. Ya hemos visto que, a medida que aumenta la edad promedio también aumentan las enfermedades neurodegenerativas. Desde este punto de vista, es más importante vivir una vida sana durante el mayor tiempo posible que simplemente vivir más tiempo.

Con mi grupo estamos trabajando en los llamados “orgánulos artificiales”. Los orgánulos, como las mitocondrias, son estructuras celulares esenciales para la vida. Con nuestros orgánulos artificiales, queremos intentar copiar la naturaleza incluyendo materiales sintéticos que los hagan más resistentes. Esta tecnología podría ser muy prometedora en el futuro para respaldar los procesos subyacentes de la vida. 

Traducido del francés por Marcela Águila Rubín