Europa apuesta por la nanomedicina

Una prote¨ªna mide unas diez millon¨¦simas de mil¨ªmetro, o nan¨®metros; un virus medio, cien nan¨®metros; el n¨²cleo de una c¨¦lula humana, mil nan¨®metros. Son dimensiones hasta hace poco s¨®lo accesibles con unas pocas t¨¦cnicas complejas, pero la nanotecnolog¨ªa ya permite manipular directamente la materia a esas escalas, y eso ha disparado la creatividad de los investigadores, por ejemplo, en el ¨¢rea de la medicina. La UE apuesta tan fuerte por esta visi¨®n que considera la nanomedicina un ¨¢rea de investigaci¨®n prioritaria y se esfuerza en atraer a ella a la industria.

?se fue el objetivo principal del congreso Euronanof¨®rum sobre nanomedicina celebrado recientemente en Edimburgo (Reino Unido), patrocinado por la Comisi¨®n Europea. La nanotecnolog¨ªa es una macro¨¢rea de investigaci¨®n calificada de estrat¨¦gica que recibe 1.300 millones de euros del actual Programa Marco de Investigaci¨®n europeo (casi el 7,5% del total). Pero dos fantasmas amenazan el ¨¦xito de la inversi¨®n: la a¨²n escasa implicaci¨®n del sector privado europeo en I+D en nanotecnolog¨ªa y la posibilidad de que el p¨²blico rechace los productos nano, como pas¨® con los transg¨¦nicos.

Unas nanopart¨ªculas descargar¨ªan insulina en funci¨®n del nivel de az¨²car en sangre

La nanotecnolog¨ªa recibe 1.300 millones del actual Programa Marco europeo

Los organizadores del Euronanof¨®rum lo dejaron claro. "Europa destina a nanotecnolog¨ªa m¨¢s fondos p¨²blicos que Estados Unidos, pero ellos invierten m¨¢s en total, por la aportaci¨®n privada. Por tanto, aqu¨ª hemos venido a vender a la industria que esto es una buena inversi¨®n. Esto es por donde va la medicina del futuro", dijo Octavi Quintana, director de Salud de la Direcci¨®n General de Investigaci¨®n de la Comisi¨®n Europea. Con o sin industria, los investigadores europeos s¨ª parecen estar en la onda nano. "El a?o pasado, todas las palabras eran con omics -gen¨®mica, prote¨®mica...-, pero ahora el prefijo de moda es nano", dijo Shimshon Belkin, de la Universidad Hebrea de Jerusal¨¦n. La nanomedicina augura mejoras en tres ¨¢reas: diagn¨®stico, tratamiento y medicina regenerativa.

En el diagn¨®stico, el acceso al mundo a escalas de millon¨¦simas de mil¨ªmetro deber¨ªa permitir detectar la enfermedad en los estadios m¨¢s tempranos posibles, idealmente al nivel de una sola c¨¦lula. En esa l¨ªnea -aunque a¨²n lejos de ese sue?o-, una idea ya bastante avanzada es desarrollar chip-laboratorios, peque?os dispositivos capaces de albergar numerosos sensores distintos, ¨²tiles para varias pruebas diagn¨®sticas a la vez. La versi¨®n futurista de estos biochips son las pastillas-laboratorio, que el paciente ingiere para que vaya transmitiendo datos a medida que avanza por el organismo.

Tambi¨¦n para diagn¨®stico, Belkin expuso en Edimburgo su trabajo en biosensores con c¨¦lulas vivas, modificadas gen¨¦ticamente para detectar la presencia de numerosos compuestos -toxinas, contaminantes o venenos- y alertar de su presencia, por ejemplo, con fluorescencia. Y en la red de excelencia europea Nano2Life, formada por 23 institutos de 12 pa¨ªses y dirigida sobre todo a la tercera edad, se persigue el desarrollo de nanosensores que se llevan puestos. "Los resultados podr¨¢n leerse desde la cl¨ªnica, para tener controlado al paciente mientras ¨¦ste hace su vida normal", explic¨® Patrick Boisseau, de CEA-Leti en Francia.

Stephan W. Hell, del instituto Max Planck para Biof¨ªsica Qu¨ªmica en Gottingem (Alemania), present¨® un microscopio ¨®ptico cuya capacidad para distinguir detalles, la resoluci¨®n, no est¨¢ limitada por la propia longitud de onda de la luz visible. Contradice as¨ª una ley f¨ªsica formulada en el siglo XIX y nunca cuestionada hasta ahora. La t¨¦cnica de Hellutiliza muestras previamente preparadas que sean fluorescentes; detectar esta fluorescencia tras iluminar la muestra es lo que permite aumentar la resoluci¨®n del microscopio hasta unos sesenta nan¨®metros, cuando lo m¨¢ximo con otras t¨¦cnicas ¨®pticas es de 200 nan¨®metros.

El objetivo de las terapias con nanomedicina tambi¨¦n es, como en el diagn¨®stico, m¨¢xima precisi¨®n: "Queremos que los medicamentos lleguen s¨®lo a las c¨¦lulas afectadas, porque cuanto m¨¢s focalizado es el tratamiento, m¨¢s efectivo es y con menos efectos secundarios", asegura Quintana.

En el congreso hubo novedades muy avanzadas. Desde part¨ªculas cristalinas recubiertas de biomol¨¦culas, pensadas para administrar f¨¢rmacos por inhalaci¨®n, hasta aqu¨¦llas cuya acci¨®n terap¨¦utica puede ser activada externamente -por campos magn¨¦ticos, l¨¢ser, rayos X o incluso ondas ac¨²sticas-, o las que se inyectan en un tumor, por ejemplo, y liberan el f¨¢rmaco poco a poco. Jackie Y. Ying, del Instituto de Bioingenier¨ªa y Nanotecnolog¨ªa de Singapur, present¨® nanopart¨ªculas que descargan insulina en funci¨®n de los niveles de az¨²car en sangre del paciente, que pueden detectar.

Pero los objetivos son ambiciosos, y los avances, lentos. A¨²n queda mucho para que estas estructuras funcionen realmente como esa a?orada bala m¨¢gica -o misil inteligente- que destruye selectivamente c¨¦lulas tumorales, por ejemplo. No est¨¢ resultando f¨¢cil conseguir que las nanopart¨ªculas reconozcan sus c¨¦lulas de destino, ni que aprendan a sortear las propias c¨¦lulas defensivas del organismo. Adem¨¢s, "la citotoxicidad de las nanopart¨ªculas o de sus productos de degradaci¨®n sigue siendo un problema fundamental", se?al¨® Costas Kiparissides, director del Instituto de Investigaci¨®n en Ingenier¨ªa de Procesos Qu¨ªmicos en Tesal¨®nica, Grecia.

En cuanto a la medicina regenerativa, no puede avanzar sin nuevos nanomateriales que sirvan de soporte a las c¨¦lulas y tejidos en crecimiento. "La ingenier¨ªa de tejidos pasa por colonizar un molde o matriz hecha de un material poroso, biodegradable, con c¨¦lulas donadas , que proliferan y simulan lo que ocurre naturalmente en los tejidos", explic¨® Alessandra Pavesio, de la empresa italiana Fidia Advances Biopolymers.

Estos moldes colonizados se implantan en el paciente y con el tiempo son reemplazados por tejido normal, con vasos y nervios. Se buscan, pues, materiales porosos que permitan la difusi¨®n de l¨ªquidos y faciliten la vascularizaci¨®n r¨¢pida del nuevo tejido implantado. Este enfoque ya se usa hoy en la cl¨ªnica con piel, cart¨ªlago y hueso, pero se quiere mejorar recurriendo, entre otras cosas, a c¨¦lulas madre adultas del paciente como fuente de c¨¦lulas, y a mol¨¦culas que induzcan a la regeneraci¨®n.

Pero para 2020 se aspira a algo m¨¢s complejo, como explica Josep Planell, director del Centro de Referencia de Bioingenier¨ªa de Catalu?a: "Queremos llegar a la ingenier¨ªa de tejidos sin c¨¦lulas, es decir, implantar material que lleve los elementos de se?alizaci¨®n biol¨®gica naturales que inducen al tejido a regenerarse".

Los organizadores del congreso pusieron mucho ¨¦nfasis en transmitir seguridad. Hay evidencias de que algunas nanopart¨ªculas provocan da?os neurol¨®gicos en animales, y tambi¨¦n de que pueden comportarse como los asbestos, cancer¨ªgenos. La idea de que haya nanopart¨ªculas dispersas de forma incontrolada en el ambiente ha generado debate en algunos pa¨ªses. Para analizar el problema, el VI Programa Marco financia el proyecto Nanosafe.