Importancia que tiene la aplicación de la nanomedicina para combatir el cáncer.

1. 0
BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA
DE PUEBLA
FACULTAD DE MEDICINA
DESARROLLO DE HABILIDADES EN EL USO DE
LA TECNOLOGÍA, LA INFORMACIÓN Y LA
COMUNICACIÓN (DHTIC)
“LA NUEVA ALTERNATIVA DEL MILENIO PARA
COMBATIR EL CÁNCER”
PROFESORA: LILIAN GAONA OSORIO
EQUIPO 6:
o TOBÓN HERRERA YALETZI GRETELL
o SÁNCHEZ ESPINOSA MARÍA DOLORES
o TABLADA MARISCAL JANETTE ZAMARA
OTOÑO 2016

2. 1
CONTENIDO
RESUMEN.............................................................................................................................. 2
INTRODUCCIÓN.................................................................................................................... 2
Tema 1: LANANOMEDICINA............................................................................................... 3
Subtema 1.1: La nanomedicina aplicada al cáncer ........................................................... 3
Teranóstico...................................................................................................................... 3
Subtema 1.2: Aplicación de la nanomedicina en la investigación del cáncer ................... 4
Quantum dots.................................................................................................................. 4
Tema 2: EL USO DE LA NANOMEDICINAEN EL DIAGNÓSTICO OPORTUNO DEL
CÁNCER................................................................................................................................. 5
Subtema 2.1: Estudio molecular con imágenes................................................................. 5
Tema 3: TRATAMIENTO PARACOMBATIR EL CÁNCER................................................ 6
Subtema 3.1: Nanomedicamentos oncológicos................................................................. 6
Subtema 3.2: Cirugía nanorobótica.................................................................................... 8
Subtema 3.3: Terapia basada en nanopartículas........................................................... 8
Tema 4: PREVENCIÓN PARAEL CÁNCER ....................................................................... 9
CONCLUSIÓN .................................................................................................................... 1
BIBLIOGRAFÍA……………………………………….………………………………..…………………………………….……11

3. 2
RESUMEN
En el presente ensayo se expondrá la importancia que juega la nanotecnología en
lo que respecta a una de las enfermedades con mayor importancia a nivel
mundial, el cáncer. La nanotecnología tiene numerosos usos posibles en la
investigación del cáncer. En particular, esta tecnología puede facilitar la
investigación y mejorar el estudio de imágenes moleculares, la detección
temprana, la prevención y el tratamiento del cáncer. En la actualidad la
nanotecnología ha proporcionado herramientas capaces de observar estructuras a
resolución nanométrica y con la opción de analizar las propiedades físicas y
mecánicas de los materiales a esta escala. Si bien, esta tecnología se está
encargando de facilitar la investigación ya que nos ofrece una variedad de
herramientas capaces de observar células y las transformaciones tanto benignas
como malignas que en estas acontecen. El uso de dichas herramientas permitirá
que los investigadores puedan estudiar, observar y alterar los múltiples sistemas
que fallan en el proceso de aparición del cáncer. La incorporación de la
nanotecnología es un campo relativamente actual, por lo que ha sido necesario
realizar adaptaciones a los equipos y desarrollar nuevas metodologías dirigidas al
estudio de las células cancerígenas en los individuos, y de este modo, desarrollar
nuevas formas de diagnóstico para la detección de cáncer y posibles tratamientos
efectivos.
INTRODUCCIÓN
Este proyecto va dirigido a todos los estudiantes de medicina y a las personas que
están involucradas en lo que respecta a la investigación de la nanotecnología y el
cáncer. El cáncer es uno de los mayores males de la humanidad y una de las
principales causas de muerte a nivel mundial, según la OMS; es por ello que la
innovación de la tecnología en Medicina es de suma importancia para la
prevención e investigación del cáncer, ya que son las herramientas principales en
la batalla contra el cáncer.
La nanotecnología es el estudio, diseño, creación o síntesis de materiales a través
del control y la manipulación de la materia a escala molecular (nanómetros), su

4. 3
objetivo es crear dispositivos con propiedades biológicas, físicas y químicas
novedosas.
A pesar de todos los avances que ha tenido la medicina en los últimos años, el
cáncer es una de las causas de muerte y de las enfermedades más devastadoras
a nivel mundial; esto se debe a la falta de un tratamiento eficaz y lo poco accesible
que es. Se entiende por cáncer al conjunto de enfermedades caracterizadas por
un crecimiento celular acelerado e indiscriminado, que con el tiempo provocan la
invasión y el daño a tejidos y órganos mediante la diseminación de éstas células a
través del sistema sanguíneo y/o el sistema linfático. Actualmente las terapias
para combatir el cáncer se limitan a la quimioterapia y a la radiación pero estas
técnicas son altamente invasivas e incómodas para el paciente y en muchos casos
la salud integral del paciente se ve afectada. Por lo anterior en el presente trabajo
se muestra la forma en que la nanotecnología está siendo aplicada en el combate
al cáncer del ser humano.
Tema 1: LA NANOMEDICINA
En Medicina, la nanotecnología ha sintetizado materiales con el potencial de
revolucionar el diagnóstico y tratamiento de muchas enfermedades, estos
materiales a nanoescala enfocados a cáncer se han utilizado para el diagnostico
temprano de lesiones malignas y premalignas, y en la eficacia de agentes
quimioterápicos.
Subtema 1.1: La nanomedicina aplicada al cáncer
Esta tecnología puede facilitar la investigación del cáncer y mejorar el estudio de
imágenes moleculares, la detección temprana, la prevención y el tratamiento del
cáncer. Las principales áreas de estudio de la nanomedicina en cáncer están
basadas en: las terapias tumordirigidas, transporte de drogas y en imágenes para
el diagnóstico.
Teranóstico
En los últimos años la nanomedicina ha tenido una nueva herramienta contra el
cáncer llamada teranóstico, la cual consiste en la suma de las estrategias de
diagnóstico, tratamiento y evaluación de la enfermedad en un mismo dispositivo

5. 4
nanométrico. El teranóstico ofrece ventajas como: la posibilidad de monitorizar en
tiempo real la biodistribución y acumulación del fármaco o nanomedicamento en el
sitio de acción a través de técnicas de imagen o de contraste y ayudar a la
elección de una terapia determinada en el tratamiento; el objetivo principal del
teranóstico es el combinar el diagnóstico y el tratamiento de la enfermedad en una
misma terapia.
Subtema 1.2: Aplicación de la nanomedicina en la investigación del
cáncer
En este apartado hablaremos sobre la investigación médica, las nanopartículas
que son las herramientas de mayor uso y las más frecuentemente utilizadas para
el diagnóstico molecular.
Quantum dots.
Las investigaciones sobre los quantum dots han ido incrementándose con el paso
del tiempo, de tal forma los quantum dots han sido utilizados en una amplia
variedad de aplicaciones biológicas.
Los Quantum dots (puntos cuánticos) son esferoides de cristales de seleniuro de
cadmio a nivel de nano–escala ( ilustración 1), los cuales son capaces de
absorber la luz blanca y a continuación (nanosegundos más tarde) re-emitirla en
un color específico, por lo cual resultan potencialmente útiles para el diagnóstico,
los análisis genéticos y la investigación farmacológica. Estas nanopartículas
pueden ser empleadas para el mareaje de células durante etapas del desarrollo y
revelar el comportamiento celular durante este proceso; por otro lado, también han
sido utilizadas para detectar el transporte in vivo de células cancerosas en
metástasis. Por lo tanto, el uso de estos nanocristales provee una gran
oportunidad para la identificación simultánea y el estudio de las diversas
interacciones que existen entre moléculas o células, ya sea en tejidos sanos o en
tejidos con algún tipo de alteraciones, y hasta para la comprensión de cómo es
que ciertos patógenos actúan dentro de su hospedero o en un ambiente libre.

6. 5
Ilustración 1. Puntos cuánticos
Tema 2: EL USO DE LA NANOMEDICINA EN EL DIAGNÓSTICO OPORTUNO
DEL CÁNCER
En esta sección, mencionaremos algunas técnicas de uso aplicable de la
nanotecnología, las cuales podrían permitir que los médicos vean células y
moléculas que no son detectables a través de métodos convencionales de
estudios por imágenes. Las técnicas empleadas actualmente para el diagnóstico
de cáncer son obtención de imágenes por medio de rayos X, resonancia
magnética nuclear o colposcopia, biopsia de tejidos y análisis bioanalítico de
fluidos corporales. Sin embargo, dichas técnicas por lo regular no son
suficientemente sensibles o específicas para la detección temprana de la mayoría
de los tipos de cáncer.
Subtema 2.1: Estudio molecular con imágenes
En imagenología, con la composición metálica de las nanoparticulas, se podrían
mejorar los diagnósticos a través de estudios como la resonancia magnética y la
tomografía computarizada; en estudios preclínicos se han utilizado nano partículas
de Dióxido de Hierro para la identificación de las células del cáncer colorectal.
Uno de los usos de la nanomedicina que ha tenido mucha relevancia en el interés
de la comunidad médica son las técnicas con agentes que permitan recrear
imágenes ópticas de tumores marcados, debido a su capacidad para suministrar al
médico una imagen en tiempo real. Esto se puede realizar marcando las
características únicas de un tumor, por ejemplo, utilizando los anticuerpos
específicos para antígenos expresados en la superficie de tumores unidos y
moléculas fluorescentes o fluoróforos, que tienen la capacidad de absorber
energía en forma de radiación electromagnética (luz) a una longitud de onda dada,
y emitir radiación electromagnética a una longitud de onda más larga.

7. 6
Tema 3: TRATAMIENTO PARA COMBATIR EL CÁNCER
La nanomedicina oncológica también cuenta con áreas de estudios para terapias
basadas en la aplicación de fuentes de energía externa (terapia fotodinámica), la
terapia génica o el desarrollo de vacunas específicas contra la enfermedad. La
terapia fotodinámica (ilustración 2) es una técnica que se fundamenta en el uso de
energía luminosa. El mecanismo de acción de ésta terapia conlleva el uso de
compuestos denominados fotosensibles, los cuales al ser irradiados por una
fuente laser y en presencia de oxígeno, conducen a la formación de especies
citotóxicas. Otra de las terapias que ha tenido un avance significativo son las
llamadas nanopartículas magnéticas, su ventaja reside en su orientación selectiva
mediada por el uso de fuerzas magnéticas; algunos estudios han demostrado que
mediante el uso de estos sistemas es posible llevar a cabo el diagnóstico
mediante técnicas de contraste. Las terapias génicas ofrecen la posibilidad de
inducir la expresión de una proteína terapéutica (insertando un gen funcional) o en
el caso contrario de suprimir la expresión aberrante de una proteína (inhibiendo la
expresión de un gen defectuoso) cuando ésta sea el origen de una determinada
enfermedad.
Ilustración 2. Terapia Fotodinámica
Subtema 3.1: Nanomedicamentos oncológicos
Existen diferentes obstáculos que se interponen para lograr una terapia oncológica
eficaz, los cuales son la distribución no específica dentro del organismo de los
fármacos antitumorales administrados, la incapacidad de alcanzar
concentraciones lo suficientemente elevadas en el sitio del tumor y la resistencia

8. 7
desarrollada por las células cancerosas a diferentes tipos de quimioterapia. Por
otra parte, una de las herramientas con las que cuenta la nanomedicina para
combatir el cáncer es el uso de nanomedicamentos. Hasta el momento, se han
desarrollado diferentes estrategias terapéuticas basadas en la biodistribución
selectiva o “targeting”, esto con el fin de conseguir la orientación y acumulación de
los nanomedicamentos en las células tumorales; existen el denominado
“targeting” pasivo y el “targeting” activo. El targeting pasivo consiste en el
transporte de nanosistemas por simple convección a través de espacios
intracelulares hacia el intersticio tumoral y su posterior acumulación en estos
tejidos. El targeting activo hace referencia a la orientación activa del
nanomedicamento, y no sólo una simple acumulación en los tejidos tumorales,
motivada por su marcada especificidad hacia las células diana.
Gracias al desarrollo de la nanomedicina, hoy en día una gran variedad de
nanomedicamentos han tenido un gran avance para su aplicación en la terapia del
cáncer. Estos se presentan en diversas formas tales como liposomas, conjugados
poliméricos, micelas poliméricas y nanopartículas. Las formulaciones liposomales
(ilustración 3) son los primeros nanomedicamentos aprobados para su uso en
humanos en el tratamiento de cáncer, estos sistemas están diseñados con el
objetivo de encapsular fármacos antitumorales para aumentar su tiempo de vida
media y disminuir los efectos adversos. Se han desarrollado el Doxil®, el Myocet®,
el Daunoxome® y el Onco-TCS®, que son los que han tenido mayor éxito en
tratamiento.
Ilustración 3. Formulación Liposomal
Los nanomedicamentos en forma de conjugados poliméricos se refiere a
nanoestructuras híbridas, consisten en polímeros enlazados covalentemente a un
agente terapéutico con el objetivo de mejorar la estabilidad del fármaco y reducir

9. 8
su inmunogenicidad hasta conseguir una biodistribución más adecuada. Dentro de
estos conjugados poliméricos se distinguen dos grupos: conjugados polímero-
proteína y conjugados polímero-fármaco. El primer conjugado polimérico
comercializado fue Zinostatin stimalamer®, el primer conjugado polímero-proteína
fue el Oncaspar® (ilustración 4); el Opaxio® fue el primer conjugado polímero-
fármaco.
Ilustración 4. Oncaspar
Por último, los nanomedicamentos se pueden encontrar en forma de micelas, las
cuales son nanoestructuras originadas a partir del auto-ensamblaje de moléculas
anfifílicas, generalmente tensoactivos, proteínas o polímeros sintéticos o
naturales. En la actualidad existen cinco formulaciones con avances en la terapia
de diferentes tipos de cáncer; entre los cuales se encuentran los taxanos, como el
Docetaxel, el Paclitaxel y el Genexol® PM.
Subtema 3.2: Cirugía nanorobótica
La cirugía nanorrobótica es el campo de las tecnologías que crea máquinas o
robots cuyos componentes están cercanos a escala manométrica. De una forma
más específica, este tipo de cirugía se refiere a la ingeniería nanotecnológica
encargada de realizar intervenciones a pacientes para retirar tumores
cancerígenos u algún otro órgano invadido por el cáncer, así como manipular a las
células en procesos de división hacia cáncer. Sin embargo, este campo de la
cirugía actualmente se encuentra en investigación y desarrollo.
Subtema 3.3: Terapia basada en nanopartículas
Las investigaciones han tenido resultados favorables en las terapias
tumordirigidas, pues con la utilización de moléculas a base de nanoparticulas de
oro y la utilización de fototerapia con laser, se destruyen células malignas

10. 9
específicas. Los nanomedicamentos también se pueden encontrar en forma de
nanopartículas, que son sistemas matriciales elaborados a partir de una gran
variedad de materiales de origen natural, semisintético o sintético, en su mayoría
polímeros. En los polímeros naturales investigados, encontramos proteínas como
la albumina, polisacáridos como el quitosano o el ácido hialurónico o polipéptidos y
poliaminoácidos. Por otra parte, los materiales de origen sintético más empleados
para el desarrollo de nanopartículas son los poliésteres y poliacrilatos. Existe una
formulacion que ya es aprobada para uso clínico, la Abraxane®. Otro de los
grandes avances en nanoparticulas es el Livatag®.
Tema 4: PREVENCIÓN PARA EL CÁNCER
Es importante tomar las medidas necesarias que nos permitan llevar una vida
saludable diaria y evitar estar expuestos a los factores de riesgo del cáncer, se
han buscado las siguientes recomendaciones más eficaces y que están a nuestro
alcance de llevar a cabo para prevenir algún tipo de cáncer.
- Evitar el consumo de tabaco.
- Evitar la obesidad.
- Realizar ejercicio físico.
- Es conveniente consumir verduras y
frutas.
- Limitar el consumo de alimentos con
grasa.
- Moderar el consumo de alcohol.
- Moderar la exposición al sol.
- Exigir que se apliquen y se sigan las
regulaciones internacionales y nacionales
para prevenir la exposición a sustancias
cancerígenas conocidas.
- A partir de los 25 años las mujeres se
pueden beneficiar de participar en el
programa de cribado de cáncer de cérvix.
- A partir de los 50 años las mujeres se
pueden beneficiar de participar en el
programa de cribado de cáncer de mama.
- A partir de los 50 años los hombres y las
mujeres se pueden beneficiar de participar
en el cribado del cáncer colorectal.
- Es recomendable vacunarse frente al virus
de la hepatitis B.

11. CONCLUSIÓN
La nanotecnología se ha convertido en uno de los más importantes campos de
vanguardia con el que cuenta la medicina para combatir el cáncer, con objetivo de
realizar un diagnóstico o pronóstico molecular más preciso. El objetivo a largo
plazo de lo que podríamos denominar nano-oncología consiste en consolidar una
medicina personalizada que pueda tratar el cáncer aún antes de que este se
manifieste como una amenaza de muerte. Todo esto encaminado a la mejora de
los procesos terapéuticos, utilizando de manera específica nanopartículas las
cuales generen la destrucción de células cancerosas, sin alterar la integridad de
las células sanas del paciente, esto sería un gran avance en la medicina ya que
eliminaría todos las complicaciones, riesgos y efectos secundarios que produce la
ya mencionada quimioterapia. Con la utilización de este tipo de tecnología se
revolucionará a la medicina por completo, pues, la medicina y la tecnología en
conjunto podrían ofrecer al paciente una mayor oportunidad de combatir esta
devastadora enfermedad, que se ha considerado como una enfermedad incurable.
La nanotecnología tiene un potencial muy grande para realizar importantes
contribuciones en la prevención, detección, diagnóstico y por supuesto tratamiento
del cáncer.
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12. 10
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