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 GRETELLo SÁNCHEZ ESPINOSA MARÍA DOLORESo TABLADA MARISCAL JANETTE ZAMARA

OTOÑO 2016

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CONTENIDO

RESUMEN........................................................................................................................................2

INTRODUCCIÓN.............................................................................................................................2

Tema 1: LA NANOMEDICINA......................................................................................................3

Subtema 1.1: La nanomedicina aplicada al cáncer................................................................3

Teranóstico...............................................................................................................................4

Subtema 1.2: Aplicación de la nanomedicina en la investigación del cáncer.....................4

Quantum dots...........................................................................................................................4

Tema 2: EL USO DE LA NANOMEDICINA EN EL DIAGNÓSTICO OPORTUNO DEL CÁNCER..........................................................................................................................................5

Subtema 2.1: Estudio molecular con imágenes......................................................................5

Tema 3: TRATAMIENTO PARA COMBATIR EL CÁNCER....................................................6

Subtema 3.1: Nanomedicamentos oncológicos......................................................................7

Subtema 3.2: Cirugía nanorobótica..........................................................................................9

Subtema 3.3: Terapia basada en nanopartículas...............................................................9

Tema 4: PREVENCIÓN PARA EL CÁNCER...........................................................................10

CONCLUSIÓN...........................................................................................................................10

BIBLIOGRAFÍA……………………………………….………………………………..…………………………………….……11

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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.

INTRODUCCIÓNEste 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

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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 NANOMEDICINAEn 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 cáncerEsta 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

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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.

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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 imágenesEn 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.

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Tema 3: TRATAMIENTO PARA COMBATIR EL CÁNCERLa 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 oncológicosExisten 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

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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

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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 nanorobóticaLa 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 nanopartículasLas 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

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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- 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.

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.

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CONCLUSIÓNLa 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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