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Nanopartículas para el diagnóstico de patologías

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De un tiempo a la fecha, tanto la nanociencia y la nanotecnología se han evidenciado como campos promisorios en la investigación y generación de nanomateriales; sin embargo, aún se encuentra en fases muy incipientes de uso, restringiéndose a unos usos muy acotados, dada la carencia de investigación que se tiene con respecto a su impacto en la salud individual y pública, así como en los seres vivos en general.

Investigación sobre líneas celulares

El investigador mexicano Rodrigo Muñoz, doctor en ciencias en genética y biología molecular por el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), ha enfocado sus esfuerzos en el área puntual de la nanotoxicología.

En lo que respecta al uso de la nanotecnología en el diagnóstico molecular, trabaja con líneas celulares que pone en contacto  con nanomateriales “in vitro“, para simular sistemas vivos, donde es posible estudiar el efecto y las posibles consecuencias que pueden ocasionar, ya sea un daño evidente o  modificaciones en la morfología celular o inclusive, a nivel molecular.

En años recientes, las investigaciones se han enfocado en el trabajo con varios tipos de nanopartículas, especialmente de oro, que se han asociado de manera exitosa a aptámeros. Esta asociación, bajo ciertas condiciones estandarizadas, es capaz de modificar su color en presencia de un biomarcador, que abre una infinidad de aplicaciones posibles para producir ensayos de diagnóstico rápidos que sean además, cuantitativos. La idea es que puedan pueda detectar desde una pequeña secuencia de ADN, hasta una molécula o metabolito determinado proveniente de un microorganismo en particular, sirviendo de esta forma como un método diagnóstico muy exacto, rápido y confiable.

Según precisó Muñoz, para realizar estos estudios, cuentan con variadas técnicas de laboratorio : “Para hacer este tipo de observaciones, contamos con técnicas como la citometría, PCR, el análisis de proteína, que nos permite determinar incluso si hay un daño potencial”.

Del laboratorio a las aplicaciones médicas e industriales

El uso de la nanotecnología en la industria ha alcanzado un gran desarrollo en el último tiempo, donde se aplica en el envasado, creación de nanoalimentos funcionales y microcápsulas, implementación de biosensores destinados a optimizar la calidad y seguridad de los alimentos, así como en la mejora de los procesos tecnológicos que se realizan en la tecnología alimentaria como la gelatinización, usos en espumantes o estabilización de emulsiones.

La nanotecnología está siendo aplicada en distintas áreas, tanto para la ciencia de materiales como para las cuestiones médicas, así como en mejorar la calidad de los productos, etcétera”.

Muñoz y su equipo plantean que esta idea se podría extender desde la búsqueda de microrganismos en el laboratorio para adaptarla a la detección de patógenos en los alimentos.

Esto daría una gran ventaja en la industria, porque la sospecha de la presencia de tales microorganismos se podría ver de una manera muy rápida y evidente a través de los cambios de color de algún dispositivo proporcionado”.

El trabajo de otras instituciones  también se ha sumado a esta área de investigaciones, ya que otros científicos, como el Dr. Jonathan Javier Magaña Aguirre, del Instituto Nacional de Rehabilitación (INR),  está utilizando este tipo de técnicas en el  diagnóstico de enfermedades genéticas.

Este tipo de investigaciones están en una fase preliminar, ya que se requiere adaptar las secuencias genéticas a las nanopartículas, por medio de la observación  del uso de controles positivos y negativos, para poder validar efectivamente las técnica y su control de calidad correspondiente.

El Dr. Muñoz mencionó que se están empezando a generar las condiciones necesarias para reproducir en el país lo que ya se ha realizado en otros países, pero la idea es estandarizar la técnica e implementarla en los diferentes ámbitos como salud, industria alimentaria y área ambiental.

Según estas consideraciones, se estima que en un par de años, el equipo podría tener la manufactura de un producto tecnológico patentado, que les permita obtener licencias de aquellas investigaciones que están en curso.

Impacto en el quehacer científico nacional

Este acercamiento entre el área industrial y las universidades para comenzar a implementar el uso e impulso de la tecnología de las nanopartículas en áreas donde anteriormente no existía gran desarrollo, permite la generación de conocimiento científico, sumado al reconocimiento de la propiedad intelectual, que persigue un uso y beneficio amplio para la comunidad científica y el público en general, ya que se augura que en un breve lapso de tiempo, el impacto que generará las nanociencias en diversos ámbitos del quehacer humano, cambiará de manera radical aspectos de la demanda, producción y consumo de materiales, que se espera beneficiará en todos los aspectos de la calidad de vida.

Este proyecto es una excelente oportunidad para que la ciencia mexicana pueda aportar de manera importante no solo al desarrollo global, sino a la solución de problemas nacionales de una manera más práctica y que el conocimiento no se quede solo en los laboratorios  y aulas, sino que salga a la población y genere un beneficio”, concluye Muñoz.