Published On: Mié, May 18th, 2022

Nanotecnología como auxiliar en tratamientos médicos e ingeniería de tejidos

  • La biomedicina ha logrado desarrollar tratamientos y suplementos poco invasivos en el organismo para atender desde lesiones musculares hasta enfermedades catastrófica.

El cáncer de mama ocupa los primeros lugares en la incidencia de enfermedades en la población femenina de México; en 2019, cobró la vida de más de 8,000 mujeres. Los hallazgos científicos se han quedado cortos con respecto a las altas tasas de mortalidad. Por ello, la Dra. Nancy Cecilia Ramírez Guerrero compartió con el alumnado de Ciencias e Ingenierías de la IBERO Puebla lo que la biomedicina puede aportar para el tratamiento de esta enfermedad.

Un área novedosa y en proceso de redescubrimiento, la ingeniería de tejidos surge como un medio terapéutico para tratar condiciones médicas complejas. Con ella se articulan otras disciplinas como la biología, la medicina y ciencia de los materiales. Su materia prima, los sustitutos biológicos, se utilizan para mejorar o restaurar las funciones de los tejidos y órganos.

Esta disciplina utiliza tecnología de impresión 3D para generar materiales hechos de sustancias biocompatibles para lograr un proceso terapéutico en los pacientes. “Funcionan como andamios para el cuerpo”, resumió la investigadora del Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada (CICATA).

Un cáncer de cualquier tipo ocurre cuando las células del tejido en cuestión —en este caso, el mamario— se dividen de manera descontrolada, lo que da origen a los tumores. Cuando estas acumulaciones se diseminan a otros órganos vitales se llega a un estado de metástasis. Los tratamientos más recurrentes incluyen cirugía, radioterapia, quimioterapia y hormonoterapia.

La ingeniería de tejidos ha desarrollado nanopartículas capaces de liberarse en los puntos exactos en donde se les requiere para atacar el cáncer sin generar daños mayores en la paciente. “La finalidad es que contengan quimioterapéuticos que ejerzan actividad antitumoral en modelos in vivo”.

En un estudio coordinado por Ramírez Guerrero se utilizaron fitoquímicos para verificar su efecto en las células de cáncer. Los resultados han sido favorables: las nanopartículas han inhibido el desarrollo de tumores hasta en un 50%. Otros estudios realizados en animales han permitido analizar el comportamiento del tumor y conocer la cantidad de células necesarias para intervenir antes de que ocurra la metástasis.

Todos los hallazgos apuestan a la implantación posquirúrgica de materiales que contengan fármacos como tratamiento adyuvante para favorecer la regeneración de un tejido sano una vez que el tumor ha sido retirado. El fin último, concluye la investigadora de CICATA, es “que podamos ver que se eliminen definitivamente las células cancerígenas y que las sanas comiencen a proliferar”.

De forma similar trabaja la nanotecnología, una ciencia enfocada en la manipulación de átomos y moléculas para la elaboración de estructuras, dispositivos y sistemas a escala nanométrica: escalar un metro con un nanómetro sería similar a comparar un balón con un estadio deportivo.

Como explicó el Dr. Ningel Omar Gama Castañeda, investigador del IPN, las nanofibras son estructuras ultrafinas útiles gracias a su porosidad y amplia área superficial de contacto. Esta tecnología se obtiene a través de un proceso de electrohilado de soluciones poliméricas.

Las nanofibras tienen diversos usos. En el ámbito textil, sirven para crear ropa antibacterial y mascarillas quirúrgicas. Son útiles también para la creación de mascarillas hidratantes con diferentes compuestos. En el área de medioambiente, funcionan en los sistemas de administración de fertilizantes y filtración del agua, mientras que en el ámbito médico se utilizan para la liberación de sustancias bioactivas en materiales farmacológicos y terapéuticos.

Como parte de un proyecto de investigación, Gama Castañeda creó parches de nanofibras que contienen fármacos para el tratamiento de lesiones cutáneas y enfermedades infecciosas. Estos apósitos fueron sometidos a diferentes estudios para verificar su aplicabilidad y los efectos que tienen en sus usuarios. Las patentes, celebró frente a la audiencia de la IBERO Puebla, han sido solicitadas y el proyecto ha sido recuperado diferentes publicaciones especializadas.