La nanotecnología comprende el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas a través del control de la materia a nanoescala (1 nanómetro equivale a una mil millonésima parte de un metro). Su gran potencial se debe a que, a esos tamaños, es posible controlar propiedades fundamentales de los materiales, lo cual abre un inmenso abanico de nuevas posibilidades en la gran mayoría de los campos científicos.
La nanotecnología, basada en la manipulación de la materia a escala atómica y molecular (nanoescala o universo de lo infinitamente pequeño), nos permite por primera vez fabricar “materiales a la carta”, con propiedades controladas y para fines específicos. En este sentido, la importancia de la nanotecnología en tratamientos farmacológicos reside en la posibilidad de distribuir medicamentos a la zona o tejido de interés.
La nanotecnología farmacológica se enfoca en el desarrollo de agentes terapéuticos a través de nanocomplejos biocompatibles, como pueden ser: nanopartículas, nanocápsulas, sistemas micelares, dendrímeros, fullerenos, quantum dots, etc. En este ámbito, cabe destacar la reciente concesión del Premio Fundación Princesa de Girona de Investigación Científica 2015, al Dr. Samuel Sánchez Ordóñez por sus investigaciones en el diseño de nanorobots autopropulsados que naveguen dentro del cuerpo humano para tareas en medicina, como la dosificación precisa de fármacos.
«En este artículo nos centraremos en los liposomas como estructuras capaces de transportar medicamentos a través del organismo».
Los liposomas fueron descritos por primera vez por el hematólogo británico Dr. Alec D. Bangham en 1961 en el Babraham Institute, Cambridge. Consisten en estructuras esféricas formadas por una membrana constituida por una bicapa y que contienen en su interior una fase acuosa aislada del medio. Por ejemplo, algunas moléculas anfifílicas (aquellas que poseen un extremo soluble en agua y otro que la rechaza), como los fosfolípidos, pueden formar espontáneamente membranas constituidas por bicapas que dan lugar a estructuras en forma de cápsulas.
La distribución de medicamentos a través de liposomas presenta la ventaja de mejorar su efecto terapéutico, ya que se produce un incremento de la concentración de dicho medicamento en el sitio de acción. Esto es debido a que, al aislar y proteger gracias al encapsulamiento, los liposomas evitan su degradación dentro del organismo por la acción de enzimas, especialmente endonucleasas y proteasas, que actúan sobre proteínas, péptidos y ácidos nucleicos.
Los liposomas están formados por enlaces no covalentes, por lo que pueden ser manipulados con el fin de alterar algunas de sus propiedades como son: composición química, fluidez de las cadenas de hidrocarburos, hidrofilia de la superficie, tamaño medio, carga eléctrica de la superficie, hidratación, etc. Con estas modificaciones se puede inhibir su rápida biodegradación. De este modo, se han desarrollado liposomas que reconocen ciertos tejidos o células gracias a moléculas localizadas en su membrana.
Entre los medicamentos que han mejorado su eficacia y su seguridad gracias a los liposomas se encuentran anticancerígenos, antivirales, antifúngicos, antibióticos, vacunas y agentes de terapia génica. A modo de ejemplo, se muestra a continuación una Tabla de medicamentos liposomales aprobados para tratamientos clínicos o bajo evaluación clínica [1]:
No todo son ventajas, la falta de pruebas acerca de los riesgos asociados a la fabricación de nanomateriales hace que exista una gran incertidumbre y que se pida una mayor regulación con el fin de aumentar la seguridad de las nanopartículas. A pesar de esto, se augura un futuro excelente para este prometedor medio de tratamiento de enfermedades.
Referencia: [1] Vladimir P. Torchilin. Recent advances with liposomes as pharmaceutical carriers. Nature Reviews Drug Discovery 2005, 4, 145-160.
Nota: Esta entrada participa en el XLVI Carnaval de Química alojado en el blog descubrirlaquimica2 de @descubrequimica.
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