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Nanotecnología y

el Impacto en el Cáncer

 

Según el sitio web Nano.Cancer.gov, la Nanotecnología tendría un impacto muy grande en el estudio del Cáncer. Procesos biológicos, incluyendo eventos necesarios en la vida de aquellos que luchan contra el cáncer, ocurre en nanoescala. Se puede decir, incluso, que estamos compuestos por nanomáquinas biológicas.

La Nanotecnología provee a los investigadores de una nueva oportunidad de estudio y manipula macromoléculas en tiempo real y durante las primeras etapas del progreso del cáncer.

La Nanotecnología puede proveer detección de moléculas relacionadas al cáncer, de forma rápida y sensitiva. De esta forma, los científicos tienen la posibilidad de detectar cambios moleculares, incluso cuando han ocurrido en un porcentaje muy pequeño de células. La Nanotecnología también tiene el potencial de generar agentes terapéuticos muy nuevos y altamente efectivos.

Beneficios Para el diagnóstico

Imaging

Métodos actuales de Imaging pueden detectar legiblemente tipos de cáncer una vez que han hecho un cambio visible al tejido, de esta forma millones de células tendrán proliferación y tal vez metástasis. Incluso cuando están visibles, la naturaleza del tumor –maligno o beningo- y las características que

hacen que responda a un tratamiento particular, deben ser evaluadas a través de biopsias. Imagínese, si en vez de esto, las células cancerosas o incluso pre-cancerosas podrían ser localizados por detección de equipos convencionales de escaneo. Dos cosas serían necesarias – algo que identifica específicamente a las células cancerosas y algo que las permite ser vistas- ambas cosas pueden ser alcanzadas a través de la nanotecnología. Por ejemplo, anticuerpos que identifican receptores específicamente encontrados como sobreexpresados en células cancerosas pueden ser recubiertas en nanoparticulas como óxidos metales, que producen un alto contraste en la señal de imágenes de resonancia magnética o en escaneo de tomografías computarizadas. Una vez dentro del cuerpo, los anticuerpos de estas nanoparticulas se unen selectivamente a las células cancerosas, iluminándolas para el escáner. De forma similar, las partículas doradas podrían ser utilizadas para la dispersión de luz en técnicas de endoscopia como la colonoscopia. La Nanotecnología permitirá la visualización de marcos moleculares que identifiquen etapas especificas y tipos de cáncer, permitiendo a los doctores ver células y moléculas que son imposibles de detectar a través de la imaging convencional.

Monitoreo

El monitoreo para biomarkers en tejidos y fluidos para el diagnostico también será mejorado y potencialmente revolucionado por la nanotecnologia. Tipos de cáncer individuales difieren uno del otro, al igual que difieren de células normales. Estas diferencias son notorias por los cambios en la expresión y la distribución de decenas y centenas de moléculas. Como avance terapéutico, se puede requerir la detección simultánea de marcadores de varios biomarkers para la identificacion del cáncer para la selección del tratamiento. Nanopartículas tales como quantum dots , que emiten luces de diferentes colores dependiendo de su tamaño, podrían permitir la detección simultanea de marcos múltiples. Las señales de foto iluminación de un anticuerpo recubierto por quantum dots puede ser utilizada para el monitoreo de algunos tipos de cáncer. Quantum dots de diferentes colores, podrían ser adjuntados a anticuerpos por biomarkers de cáncer para permitir a los oncólogos la discriminación de células cancerosas y células saludables para la proyección de luz que ellos ven.

Beneficios para el tratamiento y los resultados clínicos

Actualmente, las terapias para el cáncer son limitadas a la cirugía, radiación y quimioterapia. Estos tres métodos, causan un gran riesgo de daño en tejidos normales o incompleta erradicación del cáncer.

La nanotecnología ofrece los medios para apuntar terapias directas y de forma directa a las células cancerosas.

Nanocarriers

La quimioterapia convencional, emplea drogas que son conocidas por matar células cancerosas de forma efectiva. Pero estas drogas cito tóxicas, también matan células saludables, además de las células del tumor, ocurriendo en efectos secundarios como nausea, neuropatía, perdida de cabello, fatiga y comprometiendo la función del sistema inmune. Las Nano partículas pueden ser utilizadas por los quimio terapeutas para llevar la medicación directamente al tumor, sin afectar el tejido saludable. Los nanocarriers tienen muchas ventajas sobre la quimioterapia convencional. Ellos pueden,

• Proteger que las drogas sean degradadas en el cuerpo antes de que alcancen su objetivo

• Incrementar la absorción de las drogas en los tumores y las células cancerosas en si.

• Permiten un mejor control en el manejo del tiempo y la distribución de drogas en el tejido, haciendo que la evaluación del trabajo sea más fácil para los oncólogos.

• Prevención de que las drogas interactúen con células normales, por lo tanto, evitando efectos secundarios.

Ataque pasivo

Actualmente, en el mercado existen varias drogas basadas en nanocarrier, que se basan en el ataque pasivo a través de procesos conocidos como "Permeabilidad y retención mejorada". Debido al tamaño y propiedades de la superficie, algunas nano partículas pueden escapar a través de las paredes de los vasos sanguíneos en los tejidos. En adición, los tumores tienden a tener goteos en los vasos sanguíneos y drenaje linfático defectivo, causando que las nanoparticulas se acumulen en ellos, por lo tanto concentrando la droga cito tóxica adjunta donde es necesitada, protegiendo el tejido saludable y reduciendo de gran forma los efectos adversos.

Ataque activo

Se trata de nano partículas que atacan activamente las células cancerosas, basadas en moléculas que ellas expresan en la superficie celular. Las partículas que unen receptores celulares particulares, pueden ser adjuntadas a nano partículas para atacar células de forma activa expresando el receptor. El ataque activo puede ser, incluso, utilizado para atraer las drogas a las células cancerosas, induciendo a la célula a absorber el nanocarrier. El ataque activo puede ser combinado con ataque pasivo, para reducir la interacción de las drogas con el tejido saludable.

La Nanotecnología- permitiendo ataques pasivo y activo- puede incrementar la eficacia de la quimioterapia, alcanzando grandes resultados en la reducción del tumor con menos dosis de drogas.

Destruccion desde adentro

Saliendo de la quimioterapia convencional, los agentes que activan los mecanismos moleculares normales, reducen la muerte de células. Los investigadores están explorando formas de destruir físicamente las células cancerosas desde adentro. Una tecnología de este tipo –nanoshells- esta siendo utilizada en laboratorios para destruir tumores térmicamente desde adentro. Nanoshells pueden ser designadas a absorber la luz de diferentes frecuencias, generando calor (hipertermia). Una vez las células cancerosas toman las nanoshells (vía ataque activo), los científicos aplican luz infrarroja cercana que es absorbida por las nanoshells, creando un calor intenso dentro del tumor lo cual mata las células del tumor de forma selectiva sin perturbar a las células saludables vecinas. De forma similar, nuevas nano partículas magnéticas de ataque están en desarrollo. Estas serán visibles a través de resonancia magnética y también podrán destruir células por medio de hipertermia. (Fuente: Nano.Cancer.Gov.)



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