Este documento resume los principales conceptos sobre el cáncer y el potencial de la nanotecnología para su tratamiento. Explica qué es el cáncer, sus causas y cómo se propaga, además de describir los tratamientos actuales. Luego, presenta tres experimentos científicos pioneros que demuestran cómo la nanotecnología podría usarse para detectar el cáncer de forma temprana y desarrollar tratamientos dirigidos y menos invasivos.

1. José Antonio Plaza
Carolina Rivera
Universidad de Chile
Facultad de Odontología

2. GENERALES
*Comprender qué es el cáncer, su incidencia en la
sociedad y funcionamiento dentro del cuerpo humano
*Relacionar la medicina sistémica con la nanotecnología
*Comprender el funcionamiento de la nanotecnología
como tratamiento para el cáncer
ESPECÍFICOS
*Exponer y analizar el experimento científico de J.
Heath, M. Davis y L. Hood con base en la
nanotecnología
*Conocer los avances tecnológicos actuales en el tema a
exponer

3. *Desarrollo descontrolado de células
del cuerpo, los cuales forman
TUMORES
*Un tumor se vuelve cancerígeno en el
momento que las células que lo
componen se convierten en células
invasoras y destructivas
*Cuando el cáncer se propaga a otros
sectores por medio del torrente
sanguíneo, se denomina METÁSTASIS

4. Características de tumores benignos y malignos
Característica Benigno Maligno
Diferenciación
Las células
tumorales se
asemejan a las
células maduras
originales
Las células
tumorales tal vez
no se asemejan a
las células
maduras originales
Tasa de
crecimiento
Lenta; puede
interrumpirse o
retroceder
Rápida, autónoma;
generalmente no
interrumpe ni
retrocede
Tipo de
crecimiento
Se expande y
desplaza
Invade, destruye y
reemplaza
Metástasis No Sí
Efecto en la salud
Generalmente no
ocasiona la
muerte
Puede ocasionar la
muerte si no se
diagnostica y
suministra
tratamiento

5. DESCONOCIDAS
Factores de Riesgo
*Hereditarias
*Virus (VPH)
*Radiaciones Ionizantes
*Productos químicos
*Alteraciones inmunológicas
*Dieta y sedentarismo
*Consumo de cigarrillo

7. *Teoría aceptada: teoría monoclonal
*Múltiples mutaciones en el genoma de la célula (gen
p53)
*Inactivación de genes que controlan la división celular
*Se pierden mecanismos antitumorales
Transducción de señales
Apoptosis
Reparación del ADN
*Destrucción y reemplazo de tejidos sanos colindantes
*Metástasis
*Integración células cancerígenas en tejidos sanos
lejanos

8. *Clasificación de las etapas según:
Sitio del tumor primario
Tamaño y número de tumores
Compromiso de los ganglios linfáticos
Grado del tumor
Presencia o ausencia de metástasis
• Etapa I, II y III
• Etapa IV

9. *Primeras fases: casi siempre asintomático.
Dependerán del tipo de cáncer
Ej:
•Cáncer de Pulmón: tos, ronquera, dolor torácico
•Cáncer de colon: diarrea, estreñimiento, heces con
sangre
•Cáncer de piel: lunares nuevos, con forma irregular y
tonalidades distintas.
•Como encontrarlos*

11. Principales
*Cirugía de extirpación
*Radioterapia
*Quimioterapia
Otras
*Terapia hormonal
*Terapia biológica
*Especiales dependiendo del cáncer (Ej: trasplante de
médula ósea)
Los tratamientos se pueden
mezclar entre sí para hacer más
efectivo el resultado

13. *James R. Heath: Director del centro
Nanosystemns de Biología del cáncer,
profesor de química en el Instituto de
tecnología de California, donde trabaja en
materiales nanoestructurados y circuitos
nanoelectrónicos
*Mark E. Davis: Profesor de ingeniería química
en el mismo centro. Desarrolla materiales
para terapias experimentales.
*Leroy Hood: Preside instituto de Biología de
Sistemas en Seattle, que fundó tras investigar
técnicas de secuenciación de ADN, proteínas
y crear muchas empresas de biotecnología.

16. *Existen cantidades ingentes de
información contenida en uno 25.000
genes.
*Genes  ARN mensajero 
Aminoácidos
*Todo se transmite procesa, integra y
ejecuta a través de redes de proteínas
*Enfermedades  factor que perturba
los patrones de información
programados en la red.

17. *Generar un modelo computacional
preciso de estas redes moleculares.
*Requiere de millones de mediciones a
nivel de ARN mensajeros.
*Sería un modelo exacto en detección y
ubicación de enfermedades
*Base para encontrar un tratamiento
médico oportuno

18. Pronósticos dicen que mientras más avanzado el cáncer,
más fulminante será.
¡No siempre es cierto!
Mediciones de ARNm y proteínas revelan
contradicción en esta postura tradicional
Distintas personas + mismo cáncer + mismo tratamiento ≠ mismo
resultado
Esto hace que se generen nuevas sub-clasificaciones de un
mismo cáncer

19. Para confirmar esta hipótesis se toma como ejemplo el
cáncer prostático
Se sabe que:
*80% de los tumores prostáticos crecen lentos e
imperceptibles
*20% crece rápido, tiene metástasis y es letal
A través de sus redes moleculares se buscan cambios
celulares o anomalías en el transcurso de la
enfermedad

20. *Se detecta exceso de proteínas MAPK8 en la fase inicial del cáncer
*Se detecta exceso de proteínas SDC1 en las fases avanzadas
Conclusión: Estas proteínas podrían ser indicadoras de la presencia y
curso de la enfermedad. Se determinaron diferentes subtipos de
cáncer de próstata y se puede determinar que tipo de cáncer
prostático será, determinando el tratamiento indicado.

21. *La sangre es un mirador excelente sobre el organismo
entero (irrigación)
*Cada órgano elabora primariamente 50 tipos de ARN
mensajeros que crean proteínas ESPECÍFICAS
*Cuando se desarrolle una patología se alterarán las
proteínas codificadas correspondientes .
*Precisan localización y naturaleza de enfermedades,
como una huella.

22. “Si se evaluaran los niveles de 25 proteínas de estas huellas, se
detectarían todas las patologías de las redes perturbadas, así se
podría clasificar la enfermedad, seguir su progreso y respuesta a
la terapia”
Para confirmarla se sigue la evolución de una Encelopatía
Espongiforme (de origen priónico) en ratones.
*Se inyectan proteínas con priones infecciosos que generan esta
enfermedad en los ratones
*Se mide la cantidad de ARNm en los cerebros infectados y en el
control en 10 momentos distintos

23. *Se identificaron 300 ARNm cambiantes que
codifican una respuesta a la enfermedad priónica
*200 pertenecían a 4 redes biológicas conocidas
*Las 100 restantes describían unas ignoradas hasta
el momento
*Se encontraron 4 proteínas que predecían la
enfermedad priónica en etapa asintomática
Conclusión: Representa una ventaja para la
medicina preventiva

25. *Se trabaja a una escala nanométrica
*Nanómetro: milmillonésima parte de un metro
*El rango de medida va de 10 nanómetros (tamaño de un
anticuerpo) y 100 nanómetros (tamaño de un virus)

26. *Ley de Moore: “cada 2 años se duplica el
número de transistores en un circuito integrado,
incluyendo una reducción de costo”
*Lectura de secuenciación de ADN en aumento
rápido
*Medición disminuirá precio 300.000 veces y a
solo 1 día en 5 a 10 años más
*Necesidad de reducir los costos de mediciones
moleculares

28. *Diana terapéutica: sustancia localizada en la membrana celular
capaz de reconocer un fármaco y responder a él
*Nanopartículas se forman por agregación de agentes terapéuticos
ya existentes:
Carga útil
Materiales sintéticos
Para poder unirse a una diana se le agregan anticuerpos y otras
moléculas

29. Atacar a los tejidos malignos sin
afectar a los tejidos sanos
… Algo que se está logrando gracias a la
nanotecnología

30. * Nanopartículas < 100nm se eliminan a través del riñón
*Nanopartículas 10 – 100 nm salen a través de los vasos
anómalos
*Nanopartículas > 100 se mueven con dificultad entre los
tumores
*Fármacos normales son expulsados por las células
*Nanopartículas entran por endocitosis para proteger su
carga útil
*Aunque un fármaco normal tenga una armazón, no
siempre en beneficioso

31. IT-101: Polímero + Camptothecin
*Circula por la sangre durante aproximadamente 40 horas
*Finalmente nanopartícula se disgrega y elimina por el riñón
Fase I de prueba: Seguridad
*Muestra: pacientes que pasaron por muchas terapias fallidas
Se pone a prueba buscando los siguientes resultados
Buena calidad de vida del paciente durante el tratamiento
Evitar los efectos secundarios de la quimioterapia
Evitar nuevos efectos secundarios

32. Resultados
*Se logra una calidad de vida
sorprendente
*Luego de 6 meses, muchos siguen
tomando el fármaco
Fase de prueba II: Eficacia
Muestra: mujeres con cáncer de ovario
*No se espera al avance del cáncer y se
incluye inmediatamente el IT-101 como
terapia
Se buscan los siguientes resultados
Notorio freno en el avance de la
enfermedad
Resultados fueron alentadores
Conclusión: IT-101 podría funcionar bien
como terapia contra el cáncer

34. 2008  Calando Pharmaceuticals inventa un sistema de
obtención de ARN
Proteínas de superficie de nanomolécula se dirigen a receptores
específicos de células cancerosas
Liberan ARNsi
Inhibe proteínas
Se espera crear un sistema basado en la combinación de
fármacos independientes unos de otros

36. *Análisis de las redes dinámicas alteradas, nos acerca a una
medicina más:
*Predictiva 
*Preventiva  Repercusión social
*Participativa 
*Avances necesarios en cuanto al cáncer:
1. Generar diagnósticos presintomáticos.
2. Definir las subdivisiones de los tipos de cáncer.
3. Identificación de redes alteradas en pos de la farmacología.

37. *El los próximos 10 a 20 años la secuencia de genomas nos
permitirá predecir la salud de un individuo, gracias al análisis de
proteínas
Búsqueda de un tratamiento
1. Efectivo
2. Poco invasivo
3. Económico
*Se espera de aquí a 10 años:
El cáncer pueda ser detectado en un 100% incipientemente
Los fármacos ofrezcan índices de curación elevados
Una atención sanitaria para todo el mundo

39. *Wikipedia, la enciclopedia libre. Cáncer [En
línea]<https://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1ncer
*Wikipedia, la enciclopedia libre. Metástasis [En línea]
http://es.wikipedia.org/wiki/Met%C3%A1stasis
*Wikipedia, la enciclopedia libre. Tumor [En línea]
http://es.wikipedia.org/wiki/Tumor
*National cáncer institute. El cáncer [En línea]
http://www.cancer.gov/espanol/recursos/hojas-
informativas/tipos/cancer-respuestas
*Zamorano E. Examen genético motiva a Angelina Jolie a
realizarse una doble mastectomía preventiva [En línea]
http://www.fayerwayer.com/2013/05/examen-genetico-motiva-a-
angelina-jolie-a-realizarse-una-doble-mastectomia-preventiva/

40. *Wikipedia, la enciclopedia libre, P53 [En línea]
http://es.wikipedia.org/wiki/P53
*Wikipedia, la enciclopedia libre, Cáncer epidemiológico [En línea]
https://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1ncer#Epidemiolog.C3.Ada
*Wikipedia, la enciclopedia libre. Transistor [En
línea] http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor
* Medline Plus. Cáncer [En línea]
http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/0012
89.htm
*Wikipedia, la enciclopedia libre. Diana terapéutica [En línea]
http://es.wikipedia.org/wiki/Diana_terap%C3%A9utica