Nanotecnología en tratamientos farmacológicos

La nanotecnología comprende el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas a través del control de la materia a nanoescala (1 nanómetro equivale a una mil millonésima parte de un metro). Su gran potencial se debe a que, a esos tamaños, es posible controlar propiedades fundamentales de los materiales, lo cual abre un inmenso abanico de nuevas posibilidades en la gran mayoría de los campos científicos.

Nanotecnología y liposomas

La nanotecnología, basada en la manipulación de la materia a escala atómica y molecular (nanoescala o universo de lo infinitamente pequeño), nos permite por primera vez fabricar “materiales a la carta”, con propiedades controladas y para fines específicos. En este sentido, la importancia de la nanotecnología en tratamientos farmacológicos reside en la posibilidad de distribuir medicamentos a la zona o tejido de interés.

La nanotecnología farmacológica se enfoca en el desarrollo de agentes terapéuticos a través de nanocomplejos biocompatibles, como pueden ser: nanopartículas, nanocápsulas, sistemas micelares, dendrímeros, fullerenos, quantum dots, etc. En este ámbito, cabe destacar la reciente concesión del Premio Fundación Princesa de Girona de Investigación Científica 2015, al Dr. Samuel Sánchez Ordóñez por sus investigaciones en el diseño de nanorobots autopropulsados que naveguen dentro del cuerpo humano para tareas en medicina, como la dosificación precisa de fármacos.

«En este artículo nos centraremos en los liposomas como estructuras capaces de transportar medicamentos a través del organismo».

LiposomaLos liposomas fueron descritos por primera vez por el hematólogo británico Dr. Alec D. Bangham en 1961 en el Babraham Institute, Cambridge. Consisten en estructuras esféricas formadas por una membrana constituida por una bicapa y que contienen en su interior una fase acuosa aislada del medio. Por ejemplo, algunas moléculas anfifílicas (aquellas que poseen un extremo soluble en agua y otro que la rechaza), como los fosfolípidos, pueden formar espontáneamente membranas constituidas por bicapas que dan lugar a estructuras en forma de cápsulas.

La distribución de medicamentos a través de liposomas presenta la ventaja de mejorar su efecto terapéutico, ya que se produce un incremento de la concentración de dicho medicamento en el sitio de acción. Esto es debido a que, al aislar y proteger gracias al encapsulamiento, los liposomas evitan su degradación dentro del organismo por la acción de enzimas, especialmente endonucleasas y proteasas, que actúan sobre proteínas, péptidos y ácidos nucleicos.

Los liposomas están formados por enlaces no covalentes, por lo que pueden ser manipulados con el fin de alterar algunas de sus propiedades como son: composición química, fluidez de las cadenas de hidrocarburos, hidrofilia de la superficie, tamaño medio, carga eléctrica de la superficie, hidratación, etc. Con estas modificaciones se puede inhibir su rápida biodegradación. De este modo, se han desarrollado liposomas que reconocen ciertos tejidos o células gracias a moléculas localizadas en su membrana.

Entre los medicamentos que han mejorado su eficacia y su seguridad gracias a los liposomas se encuentran anticancerígenos, antivirales, antifúngicos, antibióticos, vacunas y agentes de terapia génica. A modo de ejemplo, se muestra a continuación una Tabla de medicamentos liposomales aprobados para tratamientos clínicos o bajo evaluación clínica [1]:

Tabla de medicamentos liposomalesNo todo son ventajas, la falta de pruebas acerca de los riesgos asociados a la fabricación de nanomateriales hace que exista una gran incertidumbre y que se pida una mayor regulación con el fin de aumentar la seguridad de las nanopartículas. A pesar de esto, se augura un futuro excelente para este prometedor medio de tratamiento de enfermedades.

Jesús Serrano del Fresno

«La Química en el siglo XXI» | Dr. Justo Giner Martínez-Sierra

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Referencia: [1] Vladimir P. Torchilin. Recent advances with liposomes as pharmaceutical carriers. Nature Reviews Drug Discovery 2005, 4, 145-160.

Nota: Esta entrada participa en el XLVI Carnaval de Química alojado en el blog descubrirlaquimica2 de @descubrequimica.

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Acerca de justoginer
Doctor en Química. Profesor de Universidad. Calidad, PRL y Asuntos Regulatorios. Divulgación y Popularización de la Ciencia en «La Química en el siglo XXI».

18 Responses to Nanotecnología en tratamientos farmacológicos

  1. Pingback: Bitacoras.com

  2. pepejavier dice:

    Reblogueó esto en @pepejavier y ha comentado:
    “La importancia de la #nanotecnología en tratamientos farmacológicos reside en la posibilidad de distribuir medicamentos a la zona o tejido de interés.”

  3. Pingback: Nanotecnología en tratamientos farmacológicos

  4. Daniel Pando dice:

    Muy interesante, la nanotecnología está revolucionando la medicina. A título personal, me doctoré en la encapsulación de compuestos en liposomas y nanovesículas en general y, actualmente, tengo una empresa con otros socios que se dedica a esto, entre otras cosas (nanovexbiotech.com) y puedo dar fe del auge de la nanotecnología en los tratamientos farmacológicos (liberación controlada, fármacos diana, etc.) así como en otros campos como la alimentación, cosmética, etc. Creo que dentro de pocos años veremos un gran salto en la eficacia de los fármacos gracias a la nanotecnología.

    • justoginer dice:

      ¡Muchas gracias Daniel por tu comentario y bienvenido al blog!
      Me alegra que se estén creando nuevas empresas de base tecnológica e innovadoras, con gran futuro, como es el caso de Nanovex, surgida como spin-off de la Universidad de Oviedo.
      Desde mi punto de vista, la Universidad debe educar en contenidos, pero también en actitudes emprendedoras para tener personas bien formadas y entrenadas para dar valor a su formación. Además, la Universidad española a pesar de ser muy buena creando nuevo conocimiento, presenta un déficit importante en capacidad de transferir el conocimiento al tejido empresarial productivo. En este sentido, la Universidad y las Empresas deberían estar más vinculadas con apoyos y estímulos de las administraciones, y compartir funciones de investigación, formación, transferencia, etc.
      Os deseo el mayor de los éxitos profesionales y que sirva como estímulo para impulsar la Química en nuestra querida Asturias.
      Un saludo.

    • Jesús Serrano del Fresno dice:

      ¡Gracias por tu comentario Daniel! Siempre es muy satisfactorio saber que lo que uno escribe resulta de interés para profesionales con experiencia en el sector de la nanotecnología, campo que me apasiona.

      Personalmente, adquirí experiencia en este campo durante una estancia profesional en la Beuth Hochschule für Technik, en Berlín, donde disfruté de una beca en el Departamento de Tecnología Farmacéutica.

      He visitado la web de Nanovex Biotechnologies y me parece muy interesante todo vuestro trabajo, enfocado hacía una faceta de la ciencia con un enorme potencial de futuro.

      Agradezco de nuevo tus palabras. Un saludo.

  5. Pingback: Nanotecnología en tratamientos farmacol&...

  6. Buenos días, compañeros. He leído atentamente el artículo, y si tuviese que definirlo en una sola palabra diría: ‘Fascinante’.
    Además se me han ocurrido tres reflexiones:
    1- Gracias por la labor cultural que realizas, Justo. Haces fáciles los conceptos más complicados, siempre es bueno aprender cosas;
    2- Lo he dicho mas veces pero me ratifico: ¡que gran nivel tiene la Química de la Universidad de Oviedo!; ya en mi época de alumno lo tenía y se ha incrementado;
    3- Para Daniel, cómo me gusta la aparición de empresas de alto nivel tecnológico, en un pais donde las empresas que se abren son de hostelería y restauración. Os deseo todos los éxitos del mundo, no solo por vosotros sino por Asturias en particular y España en general, todos nos beneficiaremos.
    Enhorabuena.

    • justoginer dice:

      ¡Muchísimas gracias por tus palabras, Eduardo!
      Comentarios como el tuyo son el mejor reconocimiento por el tiempo, esfuerzo y dedicación que hay detrás de cada uno de los artículos de este blog.
      ¡Un abrazo desde Asturias!

  7. ununcuadio dice:

    ¡Liposomas! Esa es mi tesis xD Enhorabuena por la entrada.

    PD: solo conocía el Doxil y el Ambisome, así me actualizo😀

  8. Pingback: NANOTECNOLOGÍA EN TRATAMIENTOS FARMACOLÓGICOS | Ciencia en Común

  9. Pingback: Nanopolvos – Cuando el tamaño sí importa | La Química en el siglo XXI

  10. Aaaaah entonces los liposomas vienen a funcionar justo al revés que las micelas: “recogen” agua (o compuestos solubles en agua) en vez de grasas… ¿O estoy mezclando churras con merinas? Porque a lo mejor acabo de empezar a entender la microencapsulación…😉

    • justoginer dice:

      Hola, María. Muchas gracias por tu comentario, es un placer verte por aquí. Bienvenida al blog.
      Podemos decir que estás mezclando “monocapas” con “bicapas”, pero en esencia no vas desencaminada…😉
      En breve te responde el bueno de Jesús con más detalle.
      Saludos desde Asturias.

    • ¡Hola, María! Lo primero de todo, agradecerte encarecidamente la lectura y la participación.

      Las micelas están formadas por una única capa o monocapa, con la zona lipídica en su interior y la hidrófila en el exterior. La estructura de los liposomas consiste en una doble capa o bicapa, organizada de tal forma que las regiones hidrófilas de las moléculas que lo constituyen se dirigen al interior y al exterior al mismo tiempo (en la segunda figura del artículo puedes ver la estructura de un liposoma, con su bicapa y una molécula “atrapada” en su interior).

      Espero haber aclarado tu duda. Muchas gracias de nuevo por todo.

      ¡Un saludo!

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