Con este trabajo pretendemos que el lector cree su propio criterio a partir de la lectura de las generalidades que la nanotecnología ofrece en la creación de nuevas técnicas empleadas en el cáncer

1. UNA NANOVENTANA
ABIERTA HACIA LA
CURACIÓN DEL CÁNCER
INTEGRANTES:
ÁLVAREZ GARCÍA MONTSSERRAT
BALTAZAR GALICIA LETICIA CESILIA
BALLINAS MENDOZA EDUARDO DANIEL

2. RESUMEN
El cáncer es, a día de hoy, una de las principales causas de muerte, lo que
lo convierte en uno de los objetivos más importantes de la medicina moderna. Las
terapias convencionales son, o bien altamente invasivas como la cirugía, o bien
poseen una baja selectividad (quimio- y radioterapia), lo cual disminuye la eficacia
de estos tratamientos e induce la aparición de efectos secundarios. Los
nanomateriales, debido a su tamaño nanométrico, poseen una serie de
características especiales que pueden aportar grandes ventajas en cuanto al
diagnóstico y tratamiento de esta serie de dolencias. Estos nuevos sistemas tienen
un gran potencial para conducir a la detección del cáncer en estadíos más
tempranos, y al diseño de terapias personalizadas que actúen únicamente en las
zonas afectadas, consiguiendo mejores resultados.
PALABRAS CLAVE: nanomedicina; cáncer; nanopartículas.
INTRODUCCION:
La nanotecnología comprende la creación, manipulación y utilización de
materiales en el orden manométrico y su aplicación en los campos de la química,
biología, física, ingeniería, y en especial la medicina; áreas en las cuales
constantemente surgen alternativas para el diseño de mitologías que proporcionen
herramientas benéficas y ventajosas para la sociedad. Richard Feynman en su
discurso de 1959 planteo la posibilidad de manipular materiales a escala atómica y
molecular, él fue el primero en introducir el término de nanotecnología. La
nanotecnología es el primer paso hacia la nanomedicina, la cual definimos como la
ciencia que monitoriza, repara, construye, y controla componentes y funciones
biológicas en humanos mediante el uso de estos sistemas en nanoescala.
El cáncer es una de las principales causas de muerte en el mundo y la lucha
contra él es uno de los principales retos de los investigadores, específicamente en
México el cáncer es la tercera causa de muerte tanto de mujeres como de hombres,
sólo por debajo de la diabetes mellitus y las enfermedades del corazón;

3. bien, cuando nos referimos al cáncer hablamos de un conjunto de dolencias en el
cual lo asociamos al crecimiento rápido y sin control de un conjunto de células, el
cual puede localizarse en cualquier parte del cuerpo y bajo una o varias apariencias
lo cual dificulta el diagnóstico y tratamiento de esta enfermedad.
En este documento tenemos el objetivo de revisar los nanosistemas más
utilizados en investigaciones biológicas acerca del cáncer, algunos de los avances
más significativos gracias a la nanomedicina, el uso de nanomateriales en el
organismo sus beneficios y posibles riesgos; así como todos los elementos que
interviene en ello.
Nanotecnología y Nanomedicina
La nanociencia es el
estudio de los fenómenos
y el manejo de material a
una escala nanométrica
(un nanómetro es la
millonésima parte de un
milímetro). En el campo de
la nanotecnología se
necesita la construcción
de nanomáquinas que puedan manipular moléculas simples o átomos para de esta
manera tener el control sobre la materia. Las potenciales aplicaciones de la materia
son muy amplias y podrían incluir actividades como la construcción de sistemas de
liberación de fármacos, como los dendrímeros, que funcionan como transportadores
a través de la sangre, aplicación de vacunas, entre otras nuevas herramientas para
el combate contra el cáncer, además de nuevos métodos de diagnóstico y la
posibilidad de generar un tratamiento adecuado para esta enfermedad.
Ahora hablemos de los Biomateriales, este es un término utilizado para los
materiales, sustancias o combinación de éstos, de origen natural o sintético, que

4. pueden ser utilizados como un todo o como parte de un sistema que trata, aumenta,
o sustituye cualquier tejido, órgano o función del cuerpo, y que no deben de provocar
reacciones adversas en los tejidos con los que se encuentren en contacto. Estos
biomateriales pueden ser de diferentes tipos, entre ellos nanocristales, nanofibras,
nanocables, nanopartículas y nanotubos, cuyas propiedades mecánicas,
electrónicas, ópticas, magnéticas y catalíticas, son de gran utilidad en una amplia
gama de aplicaciones.
El objetivo más importante de la medicina ha sido durante mucho tiempo el
diagnóstico temprano y preciso de las condiciones clínicas, proporcionando un
tratamiento eficaz y sin efectos secundarios. Con la aparición de la nanotecnología,
el logro de este objetivo parece más cerca que nunca. Podremos utilizar la
nanotecnología para incrementar y mejorar la calidad de vida del ser humano.
Nanomateriales empleados frecuentemente en el cáncer
Entre los nanomateriales más importantes con aplicación en el área de la
medicina se encuentran las nanopartículas, las cuales muestran propiedadesfísicas
y químicas únicas que dependen del tamaño, por ejemplo, propiedades ópticas,
magnéticas, catalíticas y electroquímicas. La composición química y la forma de una
nanopartícula también influyen en sus propiedades específicas.
El uso futuro de las nanopartículas conjugadas permitirá, al menos, la
detección de 10 proteínas relacionadas con el cáncer, proporcionando un nuevo
método de análisis del proteoma de un tumor individual. Así mismo, las
nanopartículas magnéticas ofrecen interesantes posibilidades como agentes de
contraste en la detección del cáncer y en la monitorización de la respuesta al
tratamiento. A continuación, revisaremos algunos de los nanomateriales más
relevantes, junto con sus posibles aplicaciones:
Nanopartículas de Oro (AuNPs): Las nanopartículas de oro son un tipo de
nanopartícula metálica, se utilizan como un punto de conexión para construir
biosensores para la detección de enfermedades. En presencia de luz láser las

5. AuNPs se activan y desprenden calor, siendo muy útiles en el tratamiento selectivo
de células tumorales. Por ello, en los últimos años se han realizado notables
esfuerzos en la investigación y en la aplicación de las AuNPs para la detección
precoz, el diagnóstico y el tratamiento del cáncer. Su uso está muy extendido debido
a su gran biocompatibilidad, su relativamente sencilla funcionalización y sus
excelentes propiedades ópticas.
Puntos Cuánticos: Los puntos cuánticos
son nanocristales o agregados de átomos,
cuya envolvente oscila entre los 2 nm y 10
nm. Debido a ello, los electrones están
confinados a moverse en un espacio muy
reducido, al igual que sucede en los átomos
individuales. La ventaja adicional es que se
pueden modificar a nuestra conveniencia.
Dependiendo del tamaño de los puntos
cuánticos, podemos seleccionar la longitud
de onda de emisión y absorción. Son muy
útiles en medicina como herramienta de
diagnóstico.
Liposomas: Son nanopartículas de
naturaleza orgánica, compuestas por la unión de fosfolípidos, bien sean naturales
(como el colesterol) o artificiales (como el DOPE, 1,2-dioleoil-sn-glicero-3-
fosfatidiletanolamina) que forman vesículas con una bicapa lipídica. Esta naturaleza
anfifílica similar a la vista en membranas celulares, permite tanto la encapsulación
de moléculas hidrófilas como la unión de compuestos hidrófobos en la membrana,
lo que les convierte en buenos transportadores de éstas. Debido a sus
características fisicoquímicas, los liposomas muestran excelentes propiedades de
circulación, penetración y difusión intracelular. Los liposomas han demostrado ser
útiles para la entrega de agentes farmacéuticos, protegen a las moléculas de
fármacos que pueden degradarse bajo la influencia de agentes externos, estos

6. sistemas utilizan el contacto facilitando la administración de fármacos, que consiste
en la unión o la interacción con la membrana de la célula blanco. Esto permite un
mayor intercambio lípido-lípido con la monocapa lipídica de la nanopartícula, lo que
acelera el flujo de fármacos lipofílicos. La superficie del liposoma puede ser
modificado con ligándos y/o polímeros para aumentar la especificidad de
administración de fármacos.
Biopolimeros: La palabra polímero significa, literalmente, “muchas partes”. En este
sentido, puede considerarse como un material polimérico sólido aquel que contiene
múltiples partes o unidades enlazadas químicamente y que están unidas entre sí
para formar un sólido. Los biopolímeros son polímeros que se usan dentro del
cuerpo humano para diversas aplicaciones quirúrgicas, incluso de carácter
cardiovascular, oftálmico y ortopédico, en componentes de implantes permanentes.
La mayoría de los biomateriales poliméricos son termoplásticos y sus propiedades
mecánicas, aunque inferiores a las de los metales y materiales cerámicos, son
aceptables en múltiples aplicaciones, se diseñan para desempeñar una función y
finalmente ser absorbidos o integrados en el sistema biológico. Por tanto, la
eliminación quirúrgica de estos componentes no es necesaria.
Nanotubos de Carbono: Los nanotubos de carbono están formados de láminas de
grafito coaxiales que se han enrollado en forma de cilindro para dar nanotubos de
una sola pared o de paredes múltiples. Los de una pared muestran un diámetro de
0.4-2 nm y una longitud que va de algunos cientos de nanómetros hasta varios
micrómetros. Los de paredes múltiples coaxiales presentan diámetros de 2-100 nm;
se han utilizado para orientar o dirigir sustancias activas hacia órganos específicos,
debido a su naturaleza flexible y a la posibilidad de funcionalizarlos químicamente,
los nanotubos de carbono son materiales con potencial para usarlos como
excipientes farmacéuticos. Un ejemplo de ello es su aplicación para dirigir péptidos
con actividad biológica hacia el sistema inmune. Un epítope se une covalentemente
a un grupo amino en un nanotubo de carbono, utilizando un elemento de unión
bifuncional. Los nanotubos modificados con el péptido mimetizan la estructura

7. secundaria que sirve para el reconocimiento de anticuerpos monoclonales o
policlonales.
Interacción a nivel celular en el organismo
Interacción electrostática: Se produce entre especies cargadas, a pesar de
su simplicidad, es un método ampliamente utilizado, especialmente para la
conjugación de especies como los ácidos nucleicos (los grupos fosfato de su
estructura aportan una gran carga negativa) con sustancias catiónicas. Este tipo de
enlace, será sensible al pH y a la fuerza iónica del medio, lo que permite buscar
especies que aseguren la liberación de los compuestos en el medio adecuado. Los
grupos funcionales más utilizados en este caso son las aminas, positivas a pH
fisiológico, siendo muy común el uso de polímeros catiónicos como polietilenimina
(PEI) y polilisina.
Terapia Génica: concepto y ventaja
Cuando los médicos se dieron cuenta que los tumores cancerígenos se
podían extirpar, el tratamiento era una cirugía para extraer a dicho tumor que
causaba la enfermedad, aunque la situación se iba complicando conforme los
conocimientos médicos iban avanzando, porque existen zonas de difícil acceso,
como es el Sistema Nervioso Central, además de los tratamientos existentes como
quimioterapias, radioterapias tradicionales, actualmente se está tratando de
combatir al cáncer por medio de nanomoléculas empaquetadas en forma de
medicamentos quimioterapéuticos como el docetaxel, con el cual se quiere que su
administración directa en el tumor para así evitar tantos efectos tóxicos en los
pacientes, dicho medicamento ha sido probado en ratones en los cuales se observó
una disminución de la masa tumoral, la ventaja de este tratamiento es que aunque
el medicamento no sea aplicado de forma local y éste viaje a través del torrente
sanguíneo tendrá menos efectos adversos importantes y será más eficaz en cuanto

8. llegue a las células cancerígenas. El docetaxel se consolidó debido a la creación de
la nanopartícula denominada BIND-014.
El docetaxel actúa sobre los microtúbulos de las células neoplásicas, lo que
evita su reproducción.
Caso Clínico de la Terapia Génica
Se han hecho estudio en ratones acerca del
docetaxel, por lo cual se encontró que disminuía
la masa tumoral, debido a ello se han lanzado
estudios clínicos de fase I con el fin de determinar
la dosis máxima tolerada en pacientes con
tumores sólidos, que no han respondido a otras
quimioterapias, los primeros datos especifican que el BIND-014 tiene efecto
antitumoral, por lo que es bien tolerada, con ello se comprobó que es que en
humanos en cáncer metastásico del ducto biliar y el cáncer de amígdalas se
redujeron, ambas se dieron en dosis más bajas que la de docetaxel no empacado
hecho similar al que sucedió en el estudio con ratones que indica que el BIND-014
puede acumularse en los tumores de una manera muy eficaz, se han presentado
casos de mujeres con cáncer de cérvix con reducción duradera del tumor por más
de seis meses bajo tratamiento con docetaxel.
Problemática a nivel Inmunológico
El tamaño de las nanopartículas, más que el material que las constituye, es
un riesgo en sí mismo porque aumenta exponencialmente su potencial catalítico y
el sistema inmunológico no las detecta, pese a que atraviesan, por ejemplo, la
barrera sanguínea que rodea el cerebro, con efectos potencialmente tóxicos por sí
mismas o por lo que pueda adherirse a ellas y pasar de polizón.
Esto ha traído muchas controversias sobre si de verdad vale la pena el correr este
gran riesgo a nivel inmunológico, porque prácticamente las nanopartículas de esta

9. nueva tecnología estarían remplazando a nuestro sistema inmunológico y aún más
alarmante en vez se llegar a ser un gran beneficio para nuestra salud, sería un grave
problema.
Algunas de las alteraciones que puede haberes que, al entrar en contacto
con tejidos vivos, las nanopartículas pueden ser origen de la aparición de radicales
libres, causando inflamación o daño de los tejidos y posterior el crecimiento de
tumores y prácticamente del cáncer mismo. Pero no sólo los que serán tratados con
este tratamiento serán los afectados, sino también las personas que trabajan y están
en continuo contacto con esta nanopartículas.
CONCLUSIÓN
En las últimas décadas la medicina ha evolucionado a pasos agigantados lo
que permitido el uso de nuevas tecnologías para el diagnóstico y tratamiento de
enfermedades crónico-degenerativas y un tanto mortales como es el cáncer, con el
uso de partículas muy pequeñas se pueden lograr resultados favorables y precisos
que mejoran la vida del paciente y evitan metástasis al destruir las células dañadas,
la importancia del uso de estas nano herramientas en diversos tratamientos es
provocar un reacción favorable en el individuo sin causarle algún daño secundario
o complicación, esto es gracias a que la medicina fusionada con la ingeniería están
en constante renovación y se fusionan para dar origen a materiales que son
benéficos a la vida y salud de las personas.
Resultados
A pesar de lo prometedor de la terapia nanotecnológica, su uso aún está
limitado por la problemática que representa para el cuerpo humano y su sistema
inmunológico, por lo que es necesario seguir avanzando hasta llegar a encontrar
una forma en la cual se pueda usar esta terapia sin comprometer el bienestar de la
persona. Sin embargo, cada vez los resultados son más prometedores ya que la
nanomedicina podría aportar un cambio sin precedentes en los paradigmas actuales
referentes a la comprensión de la interacción de los fármacos y dispositivos

10. terapéuticos con las células tumorales, en tiempo real y en una escala celular e
incluso molecular. Éste conocimiento podría resultar en nuevas estrategias para el
diagnóstico y la prevención de la enfermedad.
Perspectivas
A pesar de todos los avances mencionados, todavía queda mucho por
recorrer hasta terminar con este gran mal de nuestro tiempo, ya que el cuerpo
humano es un sistema más que complejo, lo que hace que la búsqueda del sistema
ideal sea un camino tortuoso. A pesar de ello, todos los avances experimentados
en las últimas décadas, nos han llevado a esta nanoventana que nos muestra un
futuro prometedor.
BIBLIOGRAFIA
1. Lechuga, L.. (-). Nanomedicina: aplicación de la nanotecnología en la salud.
septiembre 20, 2016, de Grupo de Nanobiosensores y Aplicaciones Bioanalíticas
Centro de Investigación en Nanociencia y Nanotecnología (CIN2) Consejo Superior
de Investigaciones Científicas Sitio web:
http://digital.csic.es/bitstream/10261/44635/1/7_Nanomedicina.pdf
2. S/A. (noviembre 5, 2014). instantánea de nanotecnología. Octubre 1, 2016, de
Instituto Nacional Del Cáncer Sitio web:
https://www.cancer.gov/espanol/investigacion/progreso/instantaneas/nanotecnolog
ia
3. Alvarez Lemus M., (2012), Nanotecnología y cáncer: Aplicación en el tratamiento
de tumores cerebrales. Recuperado
de: http://www.medigraphic.com/pdfs/arcneu/ane-2012/ane122e.pdf
4. Luque M., (s/a). solo ciencia: un submarino capaz de curar. Recuperado
de: http://www.solociencia.com/medicina/07092202.html