El uso de nanotubos de carbono en terapia génica
Por Christian Jacq
La utilización de nanotubos de carbono funcionalizados (f-CNT) en biomedicina y en terapia génica, ofrece nuevas posibilidades para su uso como "nanovectores", debido a su capacidad para penetrar en las células con facilidad. Estos sistemas ayudan en el proceso de transferencia de un gen exógeno a la célula, facilitando la entrada y biodisponibilidad intracelular del mismo, de tal modo que éste pueda funcionar correctamente
En la actualidad uno de los problemas que se plantean en terapia génica es cómo manejar adecuadamente el ADN para poder realizar las modificaciones oportunas: eliminar genes no deseados, implantar nuevos… Debido a sus características químico-estructurales el ADN no puede atravesar la membrana celular y por tanto es necesario disponer de las herramientas necesarias, de nanotransportadores, que nos posibiliten llevar a cabo las modificaciones deseadas. Hasta ahora, esta función era llevada a cabo principalmente por virus. Sin embargo, la utilización de virus entraña ciertos riesgos que se deben tener en cuenta; aunque estos virus se eligen atendiendo a su seguridad de empleo, no puede descartarse una posible recombinación genética entre el virus y las células sobre las que queremos actuar, lo cual puede originar partículas víricas replicativas capaces de infectar otras células.
La nanotecnología es un campo multidisciplinar que permitirá manipular materiales, tejidos, células y ADN a nivel celular, siendo los nanotubos de carbono una de sus herramientas más versátiles. Los nanotubos de carbono pueden visualizarse como una superficie de átomos de carbono enrollada sobre sí misma, semejante a un cilindro hueco; es lo más próximo que se conoce a lo que sería una estructura unidimensional. El principal inconveniente que plantea su uso en las células es su carácter apolar (el medio celular es fundamentalmente acuoso), por ello estos nanotubos son ligeramente modificados para dar lo que se conoce como nanotubos funcionalizados (f-CNT). Una de las posibles modificaciones llevadas a cabo por un equipo de investigadores, consistió en enlazar al exterior de los nanotubos cadenas formadas por átomos de carbono y oxígeno, con grupos aminos (-NH3 +) cargados positivamente. Con esta funcionalización se lograron dos cosas: Por un lado se consigue que los nanotubos sean solubles en el medio celular (lo que posibilita su utilización). Por el otro, se les dota de un conjunto de cargas positivas que permiten atraer al ADN. Uno de los componentes de los ácidos nucleicos son los fosfatos cargados negativamente que interaccionarán por atracción electrostática con las cargas positivas de los nanotubos funcionalizados, permitiendo su fijación. Además los nanotubos cuentan con la ventaja de que no desestabilizan la membrana de la célula al penetrarla.
La nanotecnología ofrece aplicaciones terapéuticas, como la que hemos visto de nanotubos de carbono empleados en terapia génica, que hasta hace bien poco eran impensables. Las aplicaciones de los f-CNT no acaban aquí y en un futuro muy próximo podrán utilizarse también como nanobiosensores para el diagnóstico precoz de enfermedades o en el desarrollo de terapias contra el cáncer.
Tags: aplicaciones terapéuticas de la nanotecnología, nanobiosensores, nanotransportadores, nanotubos de carbono funcionalizados, nanovectores
Sindicación
2006-12-24 a las 5.26 pm
Otra forma de aplicación de los nanotubos en medicina es en el tratamiento de rotura de huesos. Actualmente cuando un hueso se rompe usan un "andamio" para favorecer la regeneración natural de la estructura ósea mediante un soporte fuerte que permite al hueso crecer correctamente. El problema es que estos sistemas son aparatosos, pesados e incómodos. El nuevo sistema consistiría en inyectar una cantidad pequeña de nanotubos dentro del hueso roto y esperar a que cure; el nanotubo actúa como colágeno y además posee grupos atractores de las estructuras necesarias para el crecimiento como los iones calcio, además de otros grupos que dirigen el crecimiento de los cristales de hidroxiapatita y grupos que aumentan su solubilidad en agua para aumentar la biocompatibilidad.
Esta aplicación, en realidad no es la que persiguen los investigadores, pues pretenden que sea un proceso para curar enfermedades como la osteoporosis, creando hueso de mayor dureza. También se investiga su aplicación para sustituir los implantes de artículaciones lo que facilitaría el proceso ya que no habría que adaptar las prótesis limando el hueso para adaptar los perfiles.
Lo principal actualmente para seguir desarrollando cualquier aplicación es evaluar la toxicidad y su fuerza y elasticidad en relación con el precio para ver si es un proyecto económicamente viable.
2007-03-15 a las 5.18 pm
me gustaria conocer más acerca de la aplicación de los nanotubos a las roturas de huesos y a implantes oseos, podrían facilitarme donde conseguirla?
2007-08-29 a las 8.38 pm
Alguien me puede decir como disolver mis nanotubos de carbono funcionalizados con diamina y nylon 6 en algun solvente que no sea tòxico o produzca daño ceular o genotòxico???
2007-11-30 a las 6.30 pm
me gustaria saber de que manera funcionan los nanotubos de carbono. es para el trabajo de recerca.muchas gracias
2007-11-30 a las 6.31 pm
me gustaria saber de que manera funcionan los nanotubos de carbono EN MEDICINA Y TERAPIAS. es para el trabajo de recerca.muchas gracias
2009-03-20 a las 2.41 pm
Gracias a los últimos avances científicos en la medicina, se han logrado identificar muchos de los genes relacionados con ciertas enfermedades, y actualmente investigaciones utilizan estos nuevos conocimientos para desarrollar nuevos tratamientos para dichas enfermedades.
Siempre que sale a la luz una nueva técnica lógicamente aparecen temores acerca de los problemas de seguridad y sanitarios que se pudieran plantear en un futuro si dicha técnica, en este caso relacionada con el empleo de nanotubos de carbono verdaderamente se llegara a aplicar en humanos. Para ver los posibles problemas que pudieran surgir se han realizado estudios en ratones a los cuales se les administró por vía intravenosa, nanotubos de carbono solubles en agua, tanto de pared única (Single Walled Nanotubes o SWNT) como de múltiples paredes concéntricas (Multiple Walled Nanotubes o MWNT). Los análisis por microscopia electrónica revelaron que ambos tipos de nanotubos se eliminan intactos por la orina lo cúal es una buena noticia y supone un paso más en el largo camino de ensayos y pruebas a los que se debe someterse una nueva técnica antes de ser aplicada a las personas. De momento han superado la prueba de seguridad.
Esperemos que el uso de nanotubos de carbón como transportador no se limitara al transplante de genes lo cuál ya es sin duda un gran logro sino que nuevos avances científicos permitieran el desarrollo de otras técnicas médicas con diversas e interesantes aplicaciones como por ejemplo que sea posible el transporte de medicamentos.
http://www.euroresidentes.com/Blogs/avances_tecnologicos/2004/10/los-nanotubos-de-carbn-ofrecen-nuevas.htm
http://www.madrimasd.org/revista/revista35/tribuna/tribuna2.asp
http://www.taringa.net/posts/info/1150594/Nanotecnologia—parte-1.html
2009-03-31 a las 10.01 am
[…] En este blog hemos hablado de cómo la nanotecnología puede utilizarse con fines médicos. La lucha contra el cáncer, el uso de nanotubos en la terapia génica o en implantes retinales son ejemplos conocidos, pero hasta ahora no se había hablado de su aplicación en el Alzheimer. Como es bien sabido no hay ninguna cura conocida para la enfermedad de Alzheimer. Esta es una patología neurodegenerativa que se caracteriza por una pérdida progresiva e irreversible de la memoria y otras capacidades mentales, como consecuencia de la muerte de neuronas y la atrofia de diferentes zonas del cerebro. […]