NANONEFROLOGÍA ¿UTOPÍA O REALIDAD?

1

M. Laura Soriano

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA

Miguel Valcárcel

(Profesor jubilado)

6-9 Abril 2017

NANONEFROLOGÍA

¿UTOPÍA O REALIDAD?

NANONEFROLOGÍA

¿UTOPÍA O REALIDAD?

2

RESPUESTAS

NO

SI

CRECIENTE

NANONEFROLOGIA: ¿ utopía o realidad?

PREÁMBULO

INTRODUCCIÓN

3 REFLEXIONES FINALES

NANONEFROLOGÍA

GENERALIDADES

NANODIAGNÓSTICOS RENALES

NANOTERAPIAS RENALES

NANOREGENERACIÓN DE CÉLULAS RENALES


Í N D I C E

3

NANOTECNOLOGÍA NANOMEDICINA

PREÁMBULO

INTRODUCCIÓN

REFLEXIONES FINALES

NANONEFROLOGÍA

GENERALIDADES





Í N D I C E


5


IT HAS A

GREAT

SCIENTIFIC

AND

TECHNICAL

POTENTIAL

6

NANONEFROLOGIA: ¿ utopía orealidad?

M. H. A. Hassan. Science, 309, 2005, 65-66

LA NANOTECNOLOGÍA SERÁ UNA

TECNOLOGÍA TRANSFORMADORA Y

REVOLUCIONARIA CON UN IMPACTO

SEMEJANTE A:

ES

SIGLOS XVIII y XIX

MÁQUINA DE VAPOR SIGLOS XX

ELECTRICIDAD

TRANSICIÓN XX y XXI

INFORMÁTICA

• Imágenes de internet: Google

Proyector profesor imágenes

7


Hardware

1980-1990

PREÁMBULO

INTRODUCCIÓN

REFLEXIONES FINALES


Í N D I C E

NANOTECNOLOGÍA

NANOMEDICINA

NANONEFROLOGÍA

GENERALIDADES




N A N O T E C N O L O G I A

N A N O M U N D O

ESCALA NANOMÉTRICA 1-100 nm

NUEVAS LEYES EXCEPCIONALES PROPIEDADES

FÍSICO- QUÍMICAS

NANOCIENCIA

NANOTECNOLOGÍA

1 mm = 1 millón de nm Diámetro de 1 pelo humano:

70.000 nm

NANOTAMAÑO

NO SOLO ES CUESTIÓN

DE TAMAÑO

9

TAMAÑO DE OBJETOS


10

Aportación clave de la N&N

MACRO MICRO NANO Tamaño

materia

Pro

pie

dad

es f

ísic

o-

qu

ímic

as

CARÁCTER

NANOTECNOLÓGICO


11

EJEMPLOS PARADIGMÁTICOS

(A) CARBONO

GRAFITO FULLERENOS NANOTUBOS

DE CARBONO

1 100 106

MATERIAL NANOESTRUCTURADO

CONDUCTIVIDAD

ELÉCTRICA

RELATIVA

(B) METALES

50 nm 50 – 20 nm 15 – 20 nm

azul púrpura rojo brillante

NANOPARTÍCULAS DE ORO DE DIÁMETRO ... ORO, MACRO Y

MICROMÉTRICO

amarillo

NANOTECNOLOGÍA

(C) QUANTUM DOTS SEMICONDUCTORES

12

N A N O T E C N O L O G Í A

13


DEPENDENCIA CRÍTICA DEL COLOR DE LAS SUSPENSIONES DE QUANTUM DOTS (CdSe/ZnS) CON EL TAMAÑO DE LOS MISMOS

2,8 3,4 4,0 4,7 5,6 14

EL BINOMIO NATURALEZA - NANOTECNOLOGÍA

LA NANOTECNOLOGÍA EN LA NATURALEZA

LA NATURALEZA COMO MODELO PARA DESARROLLOS NANOTECNOLÓGICOS BIOMIMÉTICA


NANOTECNOLOGÍA ANTES DEL SIGLO XXI

EL SER HUMANO HA UTILIZADO LA NANOTECNOLOGÍA SIN SABERLO HASTA LAS ÚLTIMAS DÉCADAS DEL SIGLO XX.

EJEMPLOS: Color vidrieras

catedrales góticas Color azul típico

esculturas maya

Dureza y flexibilidad

espada Damasco

Copa de Ligurio. Jade con colores

diferentes según iluminación

Fullerenos

ADN PROTEÍNAS MÁQUINAS MOLECULARES

MOTORES DE FLAGELOS

NANOPEGAMENTOS NANORECUBRIMIENTOS

NANOREPULSORES DE MANCHAS

15

LA NANOCIENCIA Y LA NANOTECNOLOGÍA HAN “EXPLOTADO” EN EL SIGLO XXI CON CRECIMIENTOS CASI LINEALES:

EN EL NÚMERO DE ARTÍCULOS PUBLICADOS

EL NÚMERO DE REVISTAS CIENTÍFICAS «NANO» APARECIDAS (27), Y

EL NÚMERO DE PRODUCTOS DE BASE TECNOLÓGICA QUE HAN APARECIDO EN EL MERCADO (o millones de euros).

EN LAS ÚLTIMAS DÉCADAS DEL SIGLO XX SE INICIARON TANTO LA NANOCIENCIA (investigación) COMO LA NANOTECNOLOGÍA (aplicación) AL PRINCIPIO DE FORMA INCONSCIENTE, PERO INTUITIVA.

ESTA CHARLA SE DEDICA A LA NANONEFROLOGÍA EN EL CONTEXTO DE LA NANOMEDICINA.


16

Valores añadidos que aporta la Nanotecnología

RESISTENCIA: - A LA ROTURA - A LA CORROSIÓN - Etc.

DISMINUCIÓN DE PESO, PERO MANTENIENDO LA RESISTENCIA MECÁNICA

F L E X I B I L I D A D

MAYOR PRODUCTIVIDAD EN CAMPOS DE CULTIVO

MEJORA DEL DEPORTE

ENERGÍA SOSTENIBLE Y MÁS BARATA

RESTAURACIÓN CONSERVACIÓN OBRAS DE ARTE

D U R A B I L I D A D

CAPACIDAD DE

SENSAR

BELLEZA DE LAS NANOIMÁGENES COMODIDAD

EN EL HOGAR

ALIMENTOS MÁS SANOS Y BARATOS

Diagnóstico Terapias ENFERMEDADES

Regeneración EFICIENCIA

ENERGÉTICA

M.A. López


Diagnóstico Terapias ENFERMEDADES

Regeneración

17

Áreas en las que se comienza o ya se está usando la Nanotecnología

A R T E

MEDIOAMBIENTE

HIGIENE

DEPORTES

FARMACIA

S E X O

INDUSTRIA AUTOMÓVIL

LABORATORIOS FÍSICOS Y QUÍMICOS

SENSORES


18

PREÁMBULO

INTRODUCCIÓN

19 REFLEXIONES FINALES


Í N D I C E

19

NANOTECNOLOGÍA

NANOMEDICINA

NANONEFROLOGÍA

GENERALIDADES




Revolución en las Ciencias de la Salud

OBJETIVO: Desarrollo de nanoherramientas para diagnosticar, prevenir y tratar ENFERMEDADES cuando están en estado poco avanzado.

Carácter multidisciplinar Crecimiento casi lineal de artículos científicos y empresas

Es la vertiente nanotecnológica Tres áreas de acción principales

Cáncer Cardiovasculares Diabetes Neurodegenerativas (Alzheimer, Parkinson)

De mayor repercusión social. De mayor impacto económico.

N A N O M E D I C I N A

20


CARÁCTER MULTIDISCIPLINAR

NANOMEDICINA

BIOLOGÍA MOLECULAR

NANOCIENCIA Y

NANOTECNOLOGÍA

MEDICINA

BIOQUÍMICA

QUÍMICA

FÍSICA

INGENIERÍA

21

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

NANO & MEDICINE 29698 PUBLICATIONS


ARTÍCULOS PUBLICADOS EN NANOMEDICINA EN EL SIGLO XXI

22 AÑO

Nº

DE

PU

BLI

CA

CIO

NES

23

NANO TRAUMATOLOGÍA


NANO DERMATOLOGÍA

NANO GINECOLOGÍA

NANOMEDICINA


24

EJEMPLOS DE NANODIAGNÓSTICO

In vivo In vitro

Imagen Biosensores

NANO-BIOCHIPS MONITORIZACIÓN DE IMÁGENES INTERNAS

Generación «in situ» de abundante información clínica y genética de forma inmediata y continua.

Sustitución de diagnósticos clásicos basados en pruebas descriptivas.

Ejemplo: Monitorización cardíaca equivalente a un electrocardiograma.

Captación de imágenes en el interior del cuerpo humano.

Ejemplo 1: Evolución de un tumor desde etapas tempranas.

Ejemplo 2: Estudio de efectos inmediatos de una medicación.


25

EJEMPLO DE NANOTERAPIA

«NANOSUBMARINOS» O «NANOTAXIS» TRANSPORTADORES DE FÁRMACOS HASTA LAS CÉLULAS CANCERÍGENAS DENTRO DEL CUERPO HUMANO

Basados en el reconocimiento molecular de los antígenos que presentan las células cancerígenas.

Ventaja: Reducción considerable de efectos secundarios en tratamientos oncológicos.

Condicionantes:

- Biocompatibilidad

- No interacción con células sanas

- Biodegradación


26

….. YA ESTÁN AQUÍ LOS NANOROBOTS

DE LA CIENCIA FICCIÓN (Isaac Asimov o serie francesa)

A LA REALIDAD

ÉRASE UNA VEZ … LA VIDA

BACTERIOROBOTS CAPACES DE TRATAR EL CÁNCER SIN EFECTOS SECUNDARIOS

Características de los nanorobots:

- Autopropulsión.

- Atracción por las células

enfermas.

- Biocompatibles


27

EJEMPLO DE MEDICINA REGENERATIVA

MEDICINA REGENERATIVA CON BASE NANOTECNOLÓGICA

La Nanomedicina abre el camino para la regeneración de células nerviosas.

Dos estrategias: - Con nanopartículas

magnéticas - Con nanofibras alineadas

MEDICINA REGENERATIVA

Mantenimiento Mejora Reparación de la función

CÉLULAS, TEJIDOS, ÓRGANOS

Métodos basados en: - Terapia celular - INGENIERÍA TISULAR

APORTACIÓN DE LA NANOTECNOLOGÍA

Nanomateriales y nanosistemas de soporte para la regeneración

Un conjunto de células depositas en un nanosoporte sintético, biodegradable y poroso producen in vivo tejidos vascularizados con una masa celular considerable.


28

NANOPARTÍCULAS DE PLATA (10-15 nm): • En recubrimiento • En la estructura del material

ELIMINAN BACTERIAS Y OTROS GÉRMENES CON MAYOR EFICIENCIA QUE LOS

ANTIBIÓTICOS MEDIANTE TRES MECANISMOS: • Impide la división celular • Desestabilizan la membrana celular • Interrumpen el transporte de nutrientes ¿SON TÓXICAS LAS NANOPARTÍCULAS DE PLATA?

EFECTO DE LARGA DURACIÓN

SE REDUCE DRÁSTICAMENTE EL EMPLEO DE DESINFECTANTES (tóxicos)

APLICACIONES:

• Clínicas • Pinturas antimoho 29



NANOASEPSIA EN HOSPITALES

NANOBACTERICIDAS NANOGERMICIDAS SANITARIOS E

INTERRUPTORES PAREDES Y SUELOS DE QUIRÓFANOS

PAREDES, TEJIDOS Y SANITARIOS DE LA

HABITACIÓN DE UN ENFERMO

HOSPITAL CENTRAL DE BERLÍN

30


2+1

1+2

31


NANODIAGNÓSTICO

MEDICINA REGENERATIVA

NANOTERAPIA

NANOASEPSIA

NANO-

TERAGNOSIS


NANOTERAPIA + NANODIAGNOSTICO EN TIEMPO REAL

S. Sengupta et al., PNAS, March 2016

OBJETIVO: AUMENTAR LA EFICIENCIA DE LOS ESTUDIOS DE SCRINING PREVIOS A LA SELECCIÓN DEL AGENTE QUIMIOTERÁPICO ADECUADO PARA EL CANCER DE CADA PACIENTE, Y ASÍ REDUCIR EFECTOS SECUNDARIOS.

FUNDAMENTO: CUANDO UNA CÉLULA CANCERÍGENA MUERE SE

ACTIVA UNA ENZIMA LLAMADA «CASPASA» Y LA NANOPARTÍCULA EMITE LUZ VERDE EN PRESENCIA DE ESTA PROTEÍNA.

LOS TUMORES SENSIBLES A UN DETERMINADO FÁRMACO BRILLARON HASTA UN 400% MÁS QUE LOS RESISTENTES.

UNA PISTA VISUAL RÁPIDA Y EFICAZ PARA CAMBIAR O NO DE TRATAMIENTO CUANTO ANTES.

DOBLE FUNCIÓN DE NANOPARTÍCULAS

POLIMÉRICAS

TRANSPORTE DE FÁRMACOS ANTICANCERÍGENOS

MONITORIZACIÓN EN TIEMPO REAL DEL EFECTO ANTICANCERÍGENO EN CÉLULAS TUMORALES

32

NANODIAGNÓSTICO+ NANOTERAPIA EN TIEMPO REAL

• NANORRECUBRIMIENTOS SENSIBLES A LA GLUCOSA EXTERIOR

• LIBERAR O NO INSULINA ENCAPSULADA

33


OBJETIVOS: - MIMETIZAR LA RESPUESTA DEL ORGANISMO A LA NECESIDAD FISIOLÓGICA DE INSULINA POR AUMENTO DE NIVELES DE GLUCOSA. - EVITAR EL USO DE INSULINA INYECTADA.

NANOCAPSULAS DOBLE FUNCIÓN

DOS MECANISMOS:

NATURE Rev. Drug Disc. 14, 45, 2015.

"Solo con hacer una búsqueda entre los estudios publicados se puede observar el peso que España tiene en Nanomedicina. Es el tercer país del mundo después de Estados Unidos y China. Y el primero en Europa". Una tendencia que no fue así desde el principio y nuestro país era un rezagado en nuevas tecnologías. Corría el año 2004 cuando un estudio de la UE nos ponía a la cola del "boom" que prometía ser la revolución en la medicina. Ese era el tiempo también del genoma humano, otro campo innovador al que España llegó "tarde". Dr. J. Samitier Presidente de NANOMED

PLATAFORMA ESPAÑOLA DE NANOMEDICINA

(100 organizaciones públicas y privadas)

www.nanomedspain.net


34

PREÁMBULO

INTRODUCCIÓN

REFLEXIONES FINALES

NANONEFROLOGÍA

GENERALIDADES





Í N D I C E


N A N O N E F R O L O G Í A

DEFINICIÓN

ES UNA RAMA DE LA NANOMEDICINA (no de las más desarrolladas) QUE IMPLICA EL EMPLEO DE NANOTECNOLOGÍAS PARA: Estudios básicos de la función renal con nanoherramientas.

Suministro de nanofármacos más eficientes.

Nanoterapias de reemplazo renal.

Nanoregeneración de células renales.

INFLUENCIA NEGATIVA DE LA DEFINICIÓN DE «NANONEPHROLOGY» EN LA WIKIPEDIA 36

37


20/Enero/2017 nº de artículos (WOK)

NANOTECNOLOGÍA

538.210 NANOMEDICINA 29.698 NANONEFROLOGÍA

537

6%

2%

38


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

NANO & NEPHROLOGY 537 PUBLICATIONS

ARTÍCULOS PUBLICADOS EN NANOMEDICINA EN EL SIGLO XXI WOK (28–enero-2017)

AÑO

Nº

DE

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BLI

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ARTÍCULOS PUBLICADOS EN NANOMEDICINA EN EL SIGLO XXI WOK (28–enero-2017)

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1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

NANONEPHROLOGY 3 ARTICLES

El término “Nanonephrology” todavía no está consolidado. AÑO

Nº

DE

PU

BLI

CA

CIO

NES

PREÁMBULO

INTRODUCCIÓN

REFLEXIONES FINALES

NANONEFROLOGÍA

GENERALIDADES

NANODIAGNÓSTICOS

RENALES

NANOTERAPIAS RENALES NANOREGENERACIÓN DE CÉLULAS RENALES


Í N D I C E


N A N O N E F R O L O G I A

NANODIAGNÓSTICO RENAL

MICROCHIPS TRANSPARENTES CON BASE NANOTECNOLOGICA PARA ESTUDIAR ENFERMEDADES RENALES

NANOPARTÍCULAS COMO BIOMARCADORES (SIMPLES O MÚLTIPLES) NANO-ANTICUERPOS COMO MARCADORES BIOMARCADORES PARA ANÁLISIS DE IMÁGENES OTRAS

POSIBILIDADES

41


NANODIAGNÓTICO RENAL

D. INGBER Harvard University

Los chips emulan el metabolismo de las células humanas y pueden ser visualizados con gran

precisión por microscopía de fluorescencia en tiempo real.

Soporte nanotecnológico micrométrico para retener células de órganos humanos.

Objetivos: Estudio de infecciones, estudios de toxicidad, reducir costes, acelerar la

producción de medicamentos y eliminar la experimentación en animales y seres humanos.

ORGANS-ON-CHIP

MICROTECNOLOGÍA NANOTECNOLOGÍA

htt

p:/

/on

e.e

lmu

nd

o.e

s/re

pro

du

cir-

org

ano

s-h

um

ano

s-e

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hip

-par

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stu

dia

r-e

nfe

rme

dad

es/

REPRODUCIR UN RIÑÓN EN UN CHIP PARA ESTUDIAR ENFERMEDADES

42

http://one.elmundo.es/reproducir-organos-humanos-en-un-chip-para-estudiar-enfermedades/



















MARCADORES MÚLTIPLES PARA EL DIAGNÓSTICO PRECOZ

DEL FRACASO RENAL AGUDO (AKI: Acute Kidney Injury)

DETECCIÓN MÚLTIPLE BASADA EN MICROFLUÍDICA Y NANOTECNOLOGÍA

Y TRATAMIENTO QUIMIOMÉTRICO DE LOS DATOS

DIAGNÓSTICO

FIABLE

«Biomarkers of Acute Kidney Injury» V.S. Vaidya et al. Annu. Rev. Pharm. Toxicol. 2010, 48:463-493

43



NANOANTICUERPO COMO MARCADOR ÚNICO

PARA EL DIAGNÓSTICO PRECOZ DEL FALLO RENAL AGUDO

MARCADOR PRECOZ EN ORINA

NANOREACTIVO

DETECCIÓN

PROCEDIMIENTO FAVORABLE

«Label-free photoelectrochemical immunosensor for neutrophil gelatinase-associated lipocalin Based on the use of nanobodies». H. Li et al. Anal. Chem., 2015, 87, 2007-2015

LIPOCAINA ASOCIADA A UNA NEUTROFIL-GELATINASA

INMUNOSENSOR BASADO EN UN NANO-ANTICUERPO (extraído de un camello) INMOVILIZADO EN UN ELECTRODO DE ÓXIDO DE TITANIO

ESPECTROELECTROQUÍMICA

- SIMPLE - SENSIBLE (LOD = 6 pg/mL) - SELECTIVO (respecto a otras macromoléculas en orina) - PRECISO (inter e intra-ensayos)

44



MEDICIÓN CUANTITATIVA DE PARÁMETROS MORFOLÓGICOS

DE GLOMÉRULOS RENALES

TÉCNICA INSTRUMENTAL

MARCADOR NANOTECNOLÓGICO

OBJETIVOS

VENTAJAS

IMÁGENES POR RESONANCIA MAGNÉTICA (MRI-3D), aplicada directamente a pacientes

• NANOFERRITINA QUE ENLAZA CON LA MEMBRANA

GLOMERULAR (inyección intravenosa a pacientes) • NO TÓXICA • MEJORES RESULTADOS QUE CON GADOLINIO

MEDIR EL NÚMERO Y TAMAÑO DE NEFRONES (glomérulos), EL VOLUMEN RENAL Y LA VELOCIDAD DE FILTRACIÓN PARA …

DEFINIR LOS FACTORES QUE CONTRIBUYEN A LA ENFERMEDAD CRÓNICA RENAL (CKD).

RAPIDEZ SENCILLEZ ESTUDIO DIRECTO DEL ÓRGANO INTACTO FIABILIDAD DE LOS RESULTADOS

45

PREÁMBULO

INTRODUCCIÓN

REFLEXIONES FINALES

NANONEFROLOGÍA

GENERALIDADES





Í N D I C E


47



NANOFÁRMACOS PARA ENFERMEDADES RENALES

NANOMEDICAMENTOS QUE EVITAN

LA NEFROTOXICIDAD

1

NANOMEDICAMENTOS PARA COMBATIR LOS DAÑOS

RENALES: - Inflamacion - Fibrosis - Muerte celular

2

LIBERACIÓN NANOTECNOLÓGICAMENTE

CONTROLADA DE FÁRMACOS

3

PREVENCIÓN

TERAPIA

TERAPIA

Algunos autores consideran los agentes de contraste (diagnósticos de imágenes) como nanomedicinas.

48



NANOMEDICAMENTOS QUE EVITAN LA NEFROTOXICIDAD 1

FUNDAMENTO: Nanodroga que no se destruye en la digestión y se transporta directamente a los pulmones, hígado y bazo, donde se acumula. Evita así la toxicidad renal.

DROGA: Amphotericin B encapsulada en nanopartículas recubiertas de biomoléculas específicas para los órganos diana.

Nefrotóxica, si es suministrada directamente.

SUMINISTRO: Vía oral.

EMPLEO: Tratamiento de infecciones fúngicas y leishmaniasis.

CON EL SUMINISTRO DIRECTO DE LA DROGA SIN NANOENCAPSULAR SE PROVOCA LA NEFROTOXICIDAD

«Oral particle uptake and organ targeting drives the activity of amphohericin B nanoparticles». D.R. Serrano et al. Mol. Pharmaceutics, 2015, 12, 420-431.

49



NANOMEDICAMENTOS PARA COMBATIR LOS DAÑOS RENALES: Inflamaciones, fibrosis, mortalidad celular

2

NECESIDAD NO CUBIERTA PLENAMENTE

SE HAN ESTUDIADO ÚLTIMAMENTE MUCHAS DROGAS, PERO SU EFICIENCIA ES REDUCIDA

SON NECESARIOS NUEVOS FÁRMACOS CON BASE NANOTECNOLÓGICA Liberación controlada

Diana: riñón

EJEMPLO: Agentes terapéuticos con base polimérica-nanotecnológica (hidrofílicos) que faciliten el transporte al interior de las células renales. Nanofármacos: Anti-apoptóticos Anti-inflamatorios

«DESIGNING DRUGS THAT COMBAT KIDNEY DAMAGE». A.M. Ramos et al., Expert Opin. Drug Discov., 2015, 10, 1-16

- Glomerular targeting - Tubular targeting

«NANOMEDICINES FOR KIDNEY DISEASES». R.M. Williams et al., Kidney International, 2016, in press 50



LIBERACIÓN NANOTECNOLÓGICAMENTE CONTROLADA DE FÁRMACOS

3

«Poly(ethylene glycol) in Drug Delivery: Pros and Cons as Well as Potential Alternatives». K. Knop et al. Angewandte Chemie Int. Ed., 2010, 49, 6288-6308

NANOCÁPSULAS DE POLIENTILENGLICOL (PEG) PARA LA LIBERACIÓN CONTROLADA DE FÁRMACOS RENALES

Amplia experiencia Baratas Aprobadas por la FDA Circulación sanguínea prolongada Gran permeabilidad Elevada retención en órgano

Hipersensibilidad Toxicidad y productos de

degradación Degradación bajo estrés No biodegradabilidad

51


NANOTERAPIAS DE REEMPLAZO RENAL (RRT: Renal Reemplacement Therapies)

DESARROLLO DE UN

RIÑÓN ARTIFICIAL

FIABLE A

NANOESCALA

NANOTECNOLOGÍA

REALIDAD EN 1-2 DÉCADAS

TRANSPLANTE

CAMBIOS

SERVICIO DE NEFROLOGÍA 52


NANOTERAPIAS DE REEMPLAZO RENAL

NANOFILTRO DE NEFRONAS PARA HUMANOS

(HNF: Human Nephron Filter)

- PORTÁTILES?

- IMPLANTABLES? ¿RIÑONES ARTIFICIALES

Basado en una membrana de sílice nanoporosa.

No esta involucrado el «dializado» en contracorriente con la sangre.

La velocidad de filtración es doble que la de la hemodiálisis ordinaria.

Aplicable a pacientes en fase de insuficiencia renal crónica.

Éxito en ensayos clínicos en animales.

Ensayos en humanos previstos para 2017.

100% de pacientes sometidos a diálisis en el Vanderbeilt Medical Center se han ofrecido como voluntarios.

53


NANOTERAPIAS DE REEMPLAZO RENAL

NANOFILTRO DE NEFRONAS PARA HUMANOS

(HNF: Human Nephron Filter)

Nanofiltro mostrado por el Dr. Fissell Venderbeilt Medical Center (USA)

SEM de una membrana de sílice nanoporosa

Prototipo de riñón artificial

54

PREÁMBULO

INTRODUCCIÓN

REFLEXIONES FINALES

NANONEFROLOGÍA

GENERALIDADES NANODIAGNÓSTICOS RENALES NANOTERAPIAS RENALES

NANOREGENERACIÓN DE

CÉLULAS RENALES


Í N D I C E



NANOREGENERACIÓN CELULAR

REGENERACIÓN TISULAR

NANOMATERIALES COMO SOPORTES (Scaffolds) DE LA PROLIFERACIÓN CELULAR

MIMETIZAN LA MATRIZ NATIVA EXTRACELULAR

PROMUEVEN LA ADHESIÓN DE CÉLULAS Y SU PROLIFERACIÓN

MEJORAN LAS PROPIEDADES DE LOS SOPORTES MICROESTRUCTURADOS CONVENCIONALES: - Citocompatibles - Magnéticas - Mecánicas - Catalíticas - Eléctricas - Ópticas

SEGUIMIENTO POR MICROSCOPÍA DE FLUORESCENCIA DE LA PROLIFERACIÓN

DE CÉLULAS ENDOTELIALES EN UN SOPORTE DE TITANIO CONVENCIONAL Y

OTRO NANOESTRUCTURADO

56


NANOREGENERACIÓN CON CÉLULAS MADRE

NANOTECNOLOGÍA CÉLULAS MADRE

STEM CELL NANOTECHNOLOGY

Nanopartículas magnéticas para el aislamiento de la

células madre (ej. Mn/Fe3O4)

Nanopartículas para el seguimiento y análisis de imágenes de las células

madre (ej. quantum dots)

Nanopartículas en los sistemas de introducción de genes en las células madre

(ej. MWCTNs derivatizados)

Nanotubos de carbono en la proliferación y diferenciación

de células madre

Nanoestructuras en la ingeniería tisular 57


NANOREGENERACIÓN CON CÉLULAS MADRE

PLATAFORMA NANOTECNOLÓGICA PARA EL CRECIMIENTO Y PROLIFERACIÓN DE CÉLULAS MADRE Y CÉLULAS MESENQUIMABLES

A) B)

C) D)

A)

B)

C)

D)

Dispersión de un disolvente ODT no polar dejando áreas de oro sin cubrir.

PORTAOBJETOS CON UNA CAPA DE ORO LIMPIA

Adsorción de CNTs sobre la superficie de oro.

Pasivación de toda la superficie con ODT.

Retención y crecimiento de las células madre en las zonas con CNTs.

ODT: 1-octadecanetiol (no

polar) 58



ESTRATEGIAS

TERAPIAS BASADAS

EN CÉLULAS MADRE

SOPORTES QUE TRATAN

DE MIMETIZAR TEJIDO RENAL

RIÑONES BIOARTIFICIALES

NANO- TECNOLOGÍA

BIO-

TECNOLOGÍA

Is nanoregenerative medicine a new hope for kidney reemplacement? M. Nowacki et al. J. Artif. Organs (2014) 17:123-134

NANO- TECNOLOGÍA

BIO-

TECNOLOGÍA

59

PREÁMBULO

INTRODUCCIÓN

REFLEXIONES FINALES

NANONEFROLOGÍA

GENERALIDADES





Í N D I C E


REFLEXIONES FINALES

UN RETO

UNA OPORTUNIDAD

61

WHY MOST CLINICAL RESEARCH IS NOT USEFUL? John P. A. Ioannidis (University of Harvard) PLoS Med., 13(6), June 21, 2016. Doi: 10,1371/journal.pmed.1002049

La investigación en Medicina Clínica debe orientarse a prevenir y curar enfermedades.

Con frecuencia, los artículos no tienen objetivos bien marcados, un diseño justificado y los procedimientos son poco transparentes.

Deben erradicarse las causas económicas y profesionales de que muchos artículos en revistas clínicas sean inútiles.

Una de las causas: EVALUACIÓN INCORRECTA DE LA INVESTIGACIÓN CLÍNICA

- Nº artículos - Factor de impacto - Índice h - Etc.

ANÁLISIS CUANTITATIVO

EVALUACIÓN MIXTA

(peer review)

DATOS CUANTITATIVOS

EVALUACIÓN CUALITATIVA: - Innovación - Novedad - Impacto

REFLEXIONES FINALES

63

REFLEXIONES FINALES

SUEÑO

MERCADO

LA I+D+T EN NANONEFROLOGÍA

REFLEXIONES FINALES

ESPECÍFICAMENTE, EL IMPACTO DE LA NANOTECNOLOGÍA SOBRE LA NEFROLOGÍA SE PREVÉ MUY RELEVANTE.

NANOTECNOLOGÍA NEFROLOGÍA

GRANDES CAMBIOS SE VISLUMBRAN EN UN HORIZONTE CERCANO

PREVENCIÓN EFICIENTE DE

ENFERMEDADES RENALES EMPLEO DE

NANOFÁRMACOS RENALES

MÁS EFICIENTES

ELIMINACIÓN PROGRESIVA DE: - Diálisis - Trasplante

REFORMA DE LOS SERVICIOS DE NEFROLOGÍA

Nuevas

funciones 64

REFLEXIONES FINALES

RESPONSABILIDAD

SOCIAL

DE LA

NANONEFROLOGÍA

RENDICIÓN

DE CUENTAS

TRANSPARENCIA

PREVALENCIA DE

LOS INTERESES DE

LOS ENFERMOS A LA

DE LOS MEDICOS,

HOSPITALES,

GOBIERNOS,

MULTINACIONALES,

etc.

ÉTICA

CUMPLIMIENTO

DE LA

LEGISLACIÓN

VIGENTE

65

GRACIAS POR SU ATENCIÓN

NANONEFROLOGÍA ¿UTOPÍA O REALIDAD?

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