Nanoecnologia ensayo-fnal

50 %
50 %
Information about Nanoecnologia ensayo-fnal

Published on November 10, 2016

Author: DavidR35

Source: slideshare.net

1. BENEMERITA UNIVERSIDAD AUTONOMA DE PUEBLA FACULTAD DE MEDICINA DESARROLLO DE HABILIDADES EN EL USO DE LA TECNOLOGÍA, LA INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN TAREA # 7 Ensayando "NANOTECNOLOGÍA EN LA HERMENÉUTICA DEL CÁNCER" NCR 21394 HORARIO: VIERNES-SÁBADO 9:00-11:00 AM EQUIPO 5 JULIAN AUGUSTO MONTES DE OCA HERNANDEZ DAVID RHAMSES ROMERO CORTES MARIA DEL ROSARIO SÁNCHEZ CASTILLO OTOÑO 2016

2. 2 Índice Resumen......................................................................................................................................... 3 Introducción..................................................................................................................................... 3 Desarrollo........................................................................................................................................ 4 Los abuelos de la nanotecnología .............................................................................................. 4 Direccionamiento de la nanotecnología al Área de la salud ...................................................... 5 Generalidades del cáncer ........................................................................................................... 6 Hermenéutica nanotecnológica del cáncer ................................................................................ 8 Proyectos del futuro e innovaciones de la hermenéutica......................................................... 11 Conclusión .................................................................................................................................... 12 Bibliografía .................................................................................................................................... 12

3. 3 Resumen Es de gran importancia el informar a la población sobre el impacto de los avances científicos en la nanotecnología enfocados a la hermenéutica del cáncer, ya que años atrás el uso de métodos para prevención, diagnóstico, tratamiento de cáncer eran demasiado agresivos para los pacientes; sin embargo este avance en la nanomedicina nos ha permitido el desarrollo de técnicas y materiales farmacológicos selectivos y específicos a células cancerígenas sin afectar células sanas. Ya que el objetivo primordial de la nanotecnología es la búsqueda de una mejora en la calidad de vida e incluso su prolongación, así se debe tener en cuenta a los beneficios o efectos adversos que estos puedan causar; tener presente lo grande de lo pequeño, ya que gracias a la invención de estas nanopartículas nos es posible localizar, modificar y controlar los procesos fisiológicos anormales característicos de dicha enfermedad, asegurando su eficacia y eficiencia. Palabras clave: nanotecnología, cáncer, nanopartículas, terapéutica, tratamientos, farmacología nanotecnológica, dianas terapéuticas, medicina en la nanociencia, nanomedicina. Introducción La nanotecnología está enfocada más allá de la creación de métodos, dispositivos y/o sistemas para la manipulación de material nanométrico; como una de las aplicaciones más revolucionarias de nuestra época ya que su amplia gama en aspectos aplicados nos ha brindado el reconocimiento de sus propiedades en la comprensión de enfermedades inexplicables en muchas ocasiones y la mejora a beneficio de la sociedad. Este documento presenta el impacto que tiene la nanotecnología en el cáncer, esto tiene tal relevancia debido a la relación de la medicina y su apego con la nanotecnología actualmente y sobre todo a futuro, ya que una de estas aplicaciones es la nanomedicina en el cáncer como problemática actual; es así como mediante la invención de nanopartículas a través de modificación en átomos y moléculas hacen en el campo médico una herramienta en el diagnóstico terapéutico; debido a la multifuncionalidad de estos como factores de reconocimiento a las células diana participantes en la regularización y canalización de procesos metabólicos en los cuales se es posible detectar algunas alteraciones, permitiendo un análisis de diversas características

4. 4 estructurales y biomecánicas de los procesos celulares; también métodos específicos y selectivamente controlados tanto en mecanismos de acción e identificación de receptores farmacológicos que cumplan una funcionalidad completamente integral. Es por ello que se define nanotecnología como una ciencia encargada del estudio de nanopartículas, la integración del control que se desea tener, el rastro, construcción y reparación; además de la protección y mejoramiento en las funciones del ser humano. Esto ha proporcionado a nuestra sociedad una serie de nuevas alternativas en el campo terapéutico; más allá de una esperanza, es una serie de alternativas las cuales permiten que el paciente sane, ya que en muchas ocasiones el problema no es la enfermedad sino el tratamiento del mismo. Desarrollo Los abuelos de la nanotecnología Cuando se habla de nanotecnología hacemos referencia a una ciencia que está encargada de estudiar las escalas de una millonésima parte de un metro y a cerca de las nanotecnologías podemos identificar los sucesos claves en esta herramienta moderna, es una ciencia que trata de mezclar la investigación y el descubrimiento de nuevos aspectos con las propiedades de materiales que se encuentran a una nano escala, provocando que esta se esté considerando como una tecnología revolucionaria debido a que proporciona el desarrollo de innovadores materiales junto con el descubrimiento de propiedades muy especiales y novedosas en materiales que ya se están usando. Esta rama de la ciencia dio pasos agigantados después de que físicos como Richard Feynman propusieran ideas de construir posibles máquinas de tamaño molecular y herramientas de cirugía capaces de introducirse en el cuerpo de un paciente y hacer procedimientos quirúrgicos desde adentro, ideas que para su época se escuchaban totalmente imposibles, simples sueños; sin embargo actualmente son una realidad, teniendo así el origen de esta ciencia que ya nos empieza a permitir manipular y modificar la materia a una escala imposible de ver a simple vista, generando un resultado que antes solo existía en ideas 1.1Farmaco interaccionando con celula cancerigena

5. 5 vagas, refiriéndonos a aplicar procedimientos biológicos a materiales, causando así que se abra ante nosotros un mundo nuevo de una amplia gama de posibles aplicaciones para generar productos o procedimientos con un alto grado de especialización en diversas áreas de estudio. Ahora bien, centrándonos un poco más en México, tenemos que el interés por el desarrollo de la nanotecnología se empezó a notar por ahí del año 2001 en un programa especial sobre la ciencias y las nuevas tecnologías, en el que se buscó exponer a esta nueva tecnología emergente como una ciencia estratégica; siendo la razón por la cual México optó por invertir en este campo, lo que lo llevó a estar y mantenerse en la segunda posición en el desarrollo de esta nueva tecnología en relación a otros países latinoamericanos. Como nos podemos dar cuenta, la mayor urbanización se encuentra en las grandes ciudades, razón por la cual la mayor parte de los recursos humanos y de infraestructura se concentran en estas, por lo que también se logra apreciar un mayor número de publicaciones y aplicaciones relacionadas con esta tecnología debido a que se encuentran grandes universidades y laboratorios como es el caso de la UNAM, BUAP, Cinvestav, entre otras; lo que a la vez nos indica que cada vez es mayor el interés por buscar mayores beneficios con la utilización de la nanotecnología; además el hecho de que el estado de Puebla tiene la intención de construir un complejo de alta tecnología en el municipio de Huejotzingo para que este permita la producción de artículos orientados a la industria médica y automovilística y así permita el incremento de la economía y bienestar del estado. Direccionamiento de la nanotecnología al Área de la salud Al mismo tiempo podemos encontrar que se puede especializar en una área específica como lo es la nano biotecnología, una área que tiene como fin el incorporar materiales no vivos a seres vivos, producir componentes sintéticos con materiales biológicos y algo que en la actualidad solo se puede ver en partículas, vida artificial, para así mejorar la industrialización y más que nada, verse reflejada en el ámbito médico al verse involucrada con organismos vivos. Además se pretende que con la ayuda de la nanotecnología se genere un ahorro en producción de materiales, enfocados a químicos y reduciendo la dependencia a recursos naturales y depredación. 1.2 Manipulacion geneticaespecifica

6. 6 La aplicación fundamental de esta ciencia en la medicina es el nano diagnóstico y la nanoterapéutica, los cuales se encargan de desarrollar sistemas de análisis y modificación para detectar una enfermedades o un mal funcionamiento celular en los estadios más tempranos posibles; además los nano sistemas de liberación de fármacos los cuales se encargan de transportar los medicamentos sólo a las células o zonas afectadas teniendo así un tratamiento más efectivo y con menos efectos secundarios. Es asombrosa la posibilidad que nos da la Nanotecnología de observar y controlar algo tan diminuto como los átomos, tomando en cuenta que se han tenido avances importantes en el desarrollo de agentes de diagnóstico, liberadores de fármacos, inmovilización de bacterias, bioseparadores etc. Además del costo de estas terapias son muy elevadas, además de que como no se han aplicado en un grupo alto de la población no se contemplan aún los efectos adversos que con el tiempo puedan presentarse, así como algunas instituciones que se encargan de la investigación nanotecnológica no cuentan con los aportes económicos necesarios para ampliar su gama de investigación. Esta interacción afecta de manera directa en el sujeto de estudio, ya sea por las reacciones secundarias que este pueda causar o por otro lado los efectos a largo qué plazo, los cuales no se tiene contemplados, a pesar de estas controversias esta nanotecnología como objetivo primordial tiene el diagnóstico, prevención, tratamiento y mejora en la calidad de vida del ser humano, como tampoco debemos olvidar las implicaciones éticas médicas que el desarrollo de esta tecnología representa para el campo médico; los beneficios que presenta tanto en la mortalidad, morbilidad de la población mundial y resaltar la importancia de su estudio actualmente. Generalidades del cáncer El cáncer es una de las cinco principales causas de defunción a nivel mundial, se le atribuyeron alrededor de 7.9 millones de defunciones ocurridas en el 2007 y la Organización Mundial de la Salud (OMS) estimó que alrededor de 84 millones de personas murieron a causa de esta enfermedad entre 2005 y 2015; este año 2016 se diagnosticó cerca de 1, 685,210 nuevos casos de cáncer. 1.3 Aplicaciones dela nanotecnologia en el cancer

7. 7 El cáncer es un grupo de enfermedades caracterizadas por el crecimiento incontrolado y propagación de células anormales, esta propagación de igual manera no va a estar controlada, dando como resultado, la muerte. La mayoría de casos de cáncer son originados por factores externos como lo son el tabaco, organismos infecciosos y dieta poco saludable, y los otros casos, los internos pueden ser causados por mutaciones genéticas heredadas, hormonas y condiciones inmunes. Algo muy común es que estos factores pueden actuar conjuntamente o en secuencia para generar esta enfermedad; además de que deben pasar 10 años o más entre la exposición a factores externos y la detección del cáncer. Los síntomas de esta enfermedad pueden ser muy variados debido a que van a depender en gran medida del tipo de cáncer y localización del tumor, como por ejemplo en el cáncer de pulmón en el cual el paciente presenta tos, dificultad respiratoria o dolor torácico o en el cáncer de colon que comúnmente presenta diarrea, estreñimiento y sangre en las heces. También contamos con tipos de cáncer que son totalmente asintomáticos o que solo se presentan hasta cuando la enfermedad alcanza un nivel avanzado como es en el caso del páncreas. Para la realización de un adecuado diagnóstico debemos hacer las pruebas y exámenes pertinentes como lo son las biopsias del tumor el cual es el más utilizado actualmente, sin embargo contamos con estudios en médula ósea, exámenes de sangre, radiografías, conteo sanguíneo completo, tomografía computarizada, pruebas de la función hepática, resonancia magnética o tomografía por emisión de positrones. En el tratamiento vamos a contar diversos tipos que van a variar según el tipo de cáncer que presente el paciente, teniendo también en cuenta la dimensión del tumor y que tanto se ha diseminado o no desde el sitio de su formación, se opta por la opción quirúrgica como en el cáncer de piel, pulmón, mamas y colon. 1.4 Cancer en mexico 1.5 Globulosblancos atacando celulacancerosa

8. 8 Sin embargo, los tratamientos con radioterapia y quimioterapia pueden tener efectos secundarios por el tipo de radiación que se maneja, provocando sensibilidad o irritabilidad en las zonas donde se apliquen o hasta un debilitamiento del sistema inmunitario por lo que los pacientes deben tener cuidado con las enfermedades como resfriados o gripes a las cuales son propensos de contagiarse, además de que deben mantener un buena alimentación para que así este tipo de tratamientos no afecte en gran medida la salud del paciente. Es relevante mencionar que las expectativas de la enfermedad van a depender del tipo de cáncer, siendo estos tratamientos capaces de adquirir una cura o ampliar la calidad de vida del paciente; así como tener medidas preventivas tales como: el consumo de alimentos saludables, hacer ejercicio, reducir el consumo de alcohol, no fumar, reducir la exposición al sol y minimizando la exposición a la radiación y a químicos tóxicos; factores esenciales para reducir el riesgo de muerte; ya que la nanomedicina tiene como principal y casi único objetivo el control, la reparación y la mejora integral de todos los sistemas biológicos humanos, ejecutando su acción desde un nivel molecular con dispositivos de ingeniería y nanoestructuras, como los nanobots, para lograr beneficios médicos. Hermenéutica nanotecnológica del cáncer El uso de esta herramienta proporcionará a los investigadores a que puedan estudiar, observar y alterar los diversos sistemas que fallan en el curso de aparición del cáncer; estos nano dispositivos pueden llegar a contener tanto sustancias dirigidas como cargas terapéuticas para elaborar grandes concentraciones del fármaco anticanceroso establecido en el sitio donde se encuentra el tumor. Sin embargo, los tratamientos con radioterapia y quimioterapia pueden tener efectos secundarios por el tipo de radiación que se maneja, provocando sensibilidad o irritabilidad en las zonas donde se apliquen o hasta un debilitamiento del sistema inmunitario por lo que los pacientes deben tener cuidado con las enfermedades como resfriados o gripes a las cuales son propensos de contagiarse, además de que deben mantener un buena alimentación para que así este tipo de tratamientos no afecte en gran medida la salud del paciente. Es relevante mencionar que las expectativas de la enfermedad van a depender del tipo de cáncer, siendo estos tratamientos capaces de adquirir una cura o ampliar la calidad de vida del paciente; así como 1.6 Celula infectada por cancer 1.7 Nanorobot ingresando a globulo rojo

9. 9 tener medidas preventivas tales como: el consumo de alimentos saludables, hacer ejercicio, reducir el consumo de alcohol, no fumar, reducir la exposición al sol y minimizando la exposición a la radiación y a químicos tóxicos; factores esenciales para reducir el riesgo de muerte; ya que la nanomedicina tiene como principal y casi único objetivo el control, la reparación y la mejora integral de todos los sistemas biológicos humanos, ejecutando su acción desde un nivel molecular con dispositivos de ingeniería y nanoestructuras, como los nanobots, para lograr beneficios médicos. Pero ¿por qué tenemos tanto interés por estas nanométricas herramientas? Pues esto se da principalmente a que se ha demostrado que las formulaciones nano terapéuticas ofrecen una mayor acumulación de la droga en el tejido tumoral, lo que propicia a que esta genere un mayor incrementando en el efecto terapéutico, reducción de la toxicidad sistémica y capacidad del área de las nanopartículas para ejercer su funcionalidad, permitiendo así una terapia totalmente dirigida y esto se debe a que gracias a que las nanopartículas son lo suficientemente pequeñas para poder viajar a través de los diferentes compartimentos del organismo, atravesando las membranas celulares con gran facilidad sin causar efectos secundarios, como una embolia, que pongan en riesgo el bienestar del paciente y se genere una mayor y más específica acción en el sector donde se encuentra el cáncer. Teniendo este objetivo en mente y el estudio a nivel molecular de fenómenos biológicos se buscó asociarlo de primera instancia con el cáncer, ya que nos puede abrir una nueva puerta por medio de un incremento en el entendimiento para un mejor tratamiento para esta enfermedad y en futuro se pueda observar una mejora en la expectativa de vida y mayor control de esta. Una característica fundamental de la nanotecnología es el direccionar, acumular y generar cambios en energía en átomos cuando se habla de cáncer aplicando un campo magnético externo sobre éstas con la utilización de óxido de hierro conocido como “magnetita” la cual más allá de un cambio morfológico de las células cancerígenas busca la restauración de su funcionalidad ante la agrupación de estas se es capaz de detectar aquellas que presentan comportamientos anormales y retirarlas, agruparlas en tumores y dirigirlas para su extracción. Otro método innovador ante el cáncer es Hipertermia magnética el cual consiste en la generación de calor inducido por el medio externo, ya que las células cancerígenas son 1.8 Nanoparticulasen eritrocito

10. 10 muy sensibles a los cambios de temperatura esto se debe a que pierden su capacidad de adaptación, por lo cual se podrá identificar específicamente a las sanas las cuales permanecerán vivas; es así como esta terapia alternativa se usa en varias ocasiones hasta destruir por completo el número de células cancerígenas. Es esencial la precisión de algunos fármacos debido a que estos garantizan la eficacia, eficiencia y respuesta terapéutica de los mismos, al igual que su capacidad para llegar a su sitio de acción y causar un efecto, dependiendo del tipo de célula cancerígena será variable su mecanismo de acción, la mayoría de estos fármacos son liposolubles ya que esto les permite una mejor interacción con la célula dañada y poder manipularla; es por ello que el fármaco debe romper la cápsula del tumor cancerígeno y posteriormente ingresara a él destruirá las células aplicando una respuesta local, la cual garantiza la disminución de efectos adversos. Como se mencionó con anterioridad, las terapias actuales tienen como objetivo matar a las células cancerosas por medio de la utilización de agentes citotóxicos que se aplican combinándolos y la radiación, que permiten prolongar la vida del paciente en algunos tipos de cáncer pero no en otros, debido a que su efecto es muy pequeño y la enfermedad reaparece en unos años, además de que estos tratamientos llegan a producir una afectación secundaria que no beneficia del todo al paciente. Es por eso que se busca impulsar cada vez más la colaboración multidisciplinaria que crea la nanomedicina para el cáncer y que de esta manera propicia a mediano y a largo plazo mejoras con tratamientos menos invasivos, con mayor eficacia y una mejor accesibilidad económica. Con dispositivos multifuncionales, nanobots entre ellos, que tengan la capacidad de rodear y evitar barreras biológicas para así poder transportar diversos agentes terapéuticos directamente a las células cancerígenas y a aquellos tejidos que tienen un papel fundamental para el crecimiento y metástasis del cáncer. Sistemas que produzcan información en tiempo real del efecto farmacológico y/o de la cirugía de la zona que presenta el tumor. O también agentes especiales que sean capaces de predecir cambios moleculares y de esa manera poder prevenir que las células pre-cancerosas se lleguen a convertirse en malignas y proliferen; con estos posibles avances conceptuales que no están para nada alejados de la realidad es posible pensar en un futuro donde la 1.9 Nanoparticulas en la interaccion con farmaco

11. 11 enfermedades como el cáncer pasen a ser solo enfermedades crónicas con una alta tasa de sobrevivencia en la mayoría de los casos. Proyectos del futuro e innovaciones de la hermenéutica Normalmente cuando se administran fármacos contra el cáncer, estos viajan por todo el organismo y crean efectos secundarios muy desagradables. Y solamente una pequeña cantidad llega al tumor (Robert Langer, Massachusetts. 2012). En este estudio nos ha dado una indicación inicial de que el método de la nanopartícula BIND-014 causa menos efectos adversos importantes y es mucho más eficaz; el estudio se realizó en un xenoinjerto en ratones modificando la cantidad de fármaco, les administraron docetaxel empacado en nanopartículas a un grupo de ratones con tumores, en donde fue posible observar una mayor disminución en la masa tumoral que se les administró el medicamento dentro nanopartículas dirigidas a comparación de los ratones que recibieron la versión del docetaxel libre, cabe resaltar que los efectos secundarios no fueron peores con las nanopartículas que con el fármaco quimioterapéutico no empacado. Se concluyó que la nanopartícula BIND-014 tiene un adecuado efecto antitumoral ya que es bien tolerada por el organismo. Importante de mencionar que se pudo observar en un paciente con cáncer metastasico del ducto biliar y en uno con cáncer de amígdalas, una importante reducción de los tumores, respuestas que se originaron con dosis sustancialmente más bajas que las dosis de docetaxel no empacado, comprobando el resultado preclínico que produjo la BIND-014 al acumularse en los tumores de una forma eficaz. Es por ello que los nuevos métodos que eliminan resistencias, para detección y diagnóstico, se ha intentado con la encapsulación de distintos anticancerosos y con empleo de nanopartículas de oro o liposomas magnéticos como sistemas transportadores inteligentes, la creación de robots micro-quirúrgicos, prótesis de alto desempeño y nano sistemas de distribución a las células que lo necesiten; integrando las aplicaciones de la nanotecnología en los tratamientos del cáncer, para comparar los resultados obtenidos en ambos, las diferencias e importancia de la innovación. 1.10 Nanopartícula BIND-014

12. 12 Conclusión La nanotecnología además de ser un campo multidisciplinario fue capaz de cambiar la perspectiva con la que se mira al mundo; ya que como anteriormente vimos, la nanotecnología es el diseño, caracterización, producción y aplicación de estructuras, dispositivos y sistemas manipulando la forma y el tamaño a una escala nanométrica que nos permite alcanzar las bases más ínfimas de la materia y adquirir conocimientos sobre el control y transformación de sistemas tanto de seres vivos, como los elaborados por el hombre. Es en la aplicación de herramientas en el área médica; es decir la nanomedicina, ya que se puede pensar en un tratamiento para los padecimientos como cáncer, este se caracteriza por sus tratamientos sumamente agresivos, al igual que su diagnóstico tardío debido a que en muchas ocasiones esta investigaciones tiene límites de diversas índoles que truncan su desarrollo o incluso aun peor que estos sean proporcionados a la población; el uso de la nanotecnología en el ámbito medico es de suma importancia; al igual que su aplicación médica no solo radica en el ámbito social; también en el científico y de la ética médica, ya que nosotros como médicos tenemos un objetivo primordial que es el “ no hacer daño, o el mínimo necesario para generar un bien mayor” esto está siendo posible gracias a la especificidad de estos tratamientos al igual que su eficiencia, permitiendo pensar para un futuro no muy lejano en muchos más beneficios que resultados perjudiciales para el paciente, elevando así sus posibilidades de vivir. Bibliografía Sánchez, M. Y. (2012) Nanotechnology and its possibilities of application in the scientific- technological field. Dirección Nacional de Ciencia y Técnica. MINSAP. La Habana,Cuba. http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S086434662009000300006&script=sci_arttext&tlng= pt Hernando, G. A. (2011). Nanotecnología y nano partículas magnéticas: la física actual en lucha contra la enfermedad.Programa de Promoción de la Cultura Científica y Tecnológica http://www.rac.es/ficheros/doc/00547.pdf Gabriela V. Roblero B. Ramón E. (2015). Uso de nanopartículas en la terapia fotodinámica contra el cáncer. Gaceta médica de México artículo de revisión. http://www.anmm.org.mx/GMM/2015/n1/GMM_151_2015_1_085-098.pdf

13. 13 Santoyo J. Vázquez S. Torre D. (2014). Nanotecnología contra el cáncer. CONVERSUS. Revista del politécnico nacional. México http://www.cedicyt.ipn.mx/RevConversus/Documents/Revistas/conversus_108.pdf Heath, J. R., & Davis, M. E. (2008). Nanotechnology and Cancer. Annu Rev Med, 251– 265. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3706454/ Gálvez P, Ruiz A, Clares B. El futuro de la medicina clínica hacia nuevas terapia:celular, génica y nanomedicina. MedClin (Barc). 2011; 137: 645-9. http://www.elsevier.es/es/revistas/medicina-clinica-2/el-futuro-medicina-clinica-nuevas- terapias-terapia-90037845-revision-2011 Uso de nanopartículas dirigidas se pone a prueba en pacientes con cáncer. Instituto Nacional del cáncer. 2012. http://www.cancer.gov/espanol/cancer/tratamiento/investigacion/nanoparticulas- dirigidas Echevarría-Castillo, F. (2013). Retos de este siglo: nanotecnología y salud. Revista Cubana Hematología, Inmunología y Hemoterapia.,3-15. http://new.medigraphic.com/cgi-bin/resumen.cgi?IDARTICULO=43502

Add a comment