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

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

2

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 3

se es posible detectar algunas alteraciones, permitiendo un análisis de diversas

características 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

41.1Farmaco interaccionando

con celula cancerigena

materia a una escala imposible de ver a simple vista, generando un resultado que antes

solo existía en ideas 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.

5

1.2 Manipulacion genetica especifica

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.

6

1.3 Aplicaciones de la nanotecnologia en el cancer

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.

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

71.6 Celula infectada por

cancer

1.4 Cancer en mexico

1.5 Globulos blancos atacando celula cancerosa

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 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

8

1.7 Nanorobot ingresando a globulo rojo

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

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.

9

1.8 Nanoparticulas en eritrocito

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 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

10

1.9 Nanoparticulas en la interaccion con farmaco

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.

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.

11

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.

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