Nanopartículas de gelatina, un nanodelivery nasal para combatir el ACV.

Superar la dificultad de la barrera hematoencefálica  para suministrar agentes terapéuticos  en regiones específicas del cerebro constituye un desafío importante en el tratamiento de la mayoría de los trastornos neurológicos. En el artículo, “Gelatin nanoparticles enhance the neuroprotective effects of intranasally administered osteopontin in rat ischemic stroke model” publicado en la revista científica Drug Delivery and Translational Research, los investigadores utilizaron nanopartículas de gelatina para transportar sustancias al tejido cerebral dañado.

La gelatina es biocompatible, biodegradable, y clasificada como "segura" por la FDA (Administración de Drogas y Alimentos de los EEUU). Una vez administradas, las nanopartículas de gelatina se dirigen al tejido cerebral dañado gracias a la gran cantidad de enzimas producidas en las regiones lesionadas que las utilizan como sustrato. Las nanopartículas de gelatina se pueden administrar por vía nasal, una ruta no invasiva y directa al cerebro. Esto permite al fármaco omitir la barrera hematoencefálica, una valla biológica para la gran mayoría de las drogas. Así las sustancias farmacológicas pueden ser transferidas a lo largo de las células nerviosas olfativas y entrar al cerebro directamente a través del torrente sanguíneo.

Para probar las nanopartículas de gelatina como un sistema de liberación de fármacos, los investigadores utilizaron el fármaco osteopontina (OPN), que en las ratas ayuda a reducir la inflamación y prevenir la muerte de las células cerebrales si se la administra inmediatamente después de un accidente cerebrovascular. Resulta crucial, en el tratamiento de los accidentes cerebrovasculares isquémicos, realizarlo en las primeras tres horas para mejorar las posibilidades de recuperación. Sin embargo, un número significativo de víctimas de accidentes cerebrovasculares no llega a tiempo al hospital. Utilizado las nanopartículas de gelatina con OPN, los investigadores encontraron que el tratamiento de las ratas hasta seis horas después del ACV lograba un 70% de recuperación de la masa  “muerta” del cerebro.

El delivery de nanopartículas de gelatina, administrado a través de la cavidad nasal, puede ser utilizado con nuevos medicamentos para tratar más eficazmente una variedad de lesiones cerebrales y enfermedades neurológicas. Sólo es cuestión de comenzar a oler la nanotecnología.

Lectura complementaria:
Gelatin nanoparticles enhance the neuroprotective ...

Human Protein Atlas.

En un artículo de investigación publicado en el 23 de enero 2015 en la revista Science se publica el “Human Protein Atlas”. En él se presentan las proteínas presentes en el torrente sanguíneo, incluyendo una imagen detallada de las proteínas relacionadas con el cáncer y su vinculación con todos los medicamentos autorizados en el mercado. El Human Protein Atlas constituye un  importante proyecto de investigación multinacional apoyado por la Fundación Knut y Alice Wallenberg, lanzado el 6 de noviembre de 2014, y basado en 13 millones de imágenes. Por ser un recurso de libre acceso, se espera su utilidad no sólo ayudar a impulsar el desarrollo de nuevos diagnósticos y medicamentos, sino también para proporcionar conocimientos básicos de la biología humana. En el artículo de Science, "Tissue-Based Atlas del Proteoma Humano," los genes codificadoes de aproximadamente 20.000 proteínas en los seres humanos han sido analizados y clasificados utilizando una combinación de la genómica,  transcriptómica y proteómica. El análisis muestra que casi la mitad de los genes codificadores de proteínas se expresan de manera ubicua y por lo tanto se encuentran en todos los tejidos analizados. Aproximadamente el 15% de los genes muestran una expresión enriquecida en uno o varios tejidos u órganos. El análisis sugiere que aproximadamente 3.000 proteínas son secretadas por las células y un adicional de 5.500 proteínas se encuentran en sus  membranas. El artículo también contiene un estudio de las reacciones metabólicas que se producen en diferentes partes del cuerpo humano. Una excelente contribución abierta tendiente a permitir el desarrollo universal, no monopólico,  de nuevos diagnósticos y medicamentos con la única limitación de contar con profesionales con las capacidades necesarias en la temática.

La nanotecnología "ilumina" la cirugía del cáncer.

Investigadores de la Universidad Estatal de Oregón han desarrollado una nueva forma de insertar selectivamente compuestos en células cancerosas, un sistema que ayudará a los cirujanos a identificar los tejidos malignos y luego, en combinación con la fototerapia, destruir cualquier célula cancerosa subsistente al retirar el tumor.  Los resultados de la investigación, publicados en la revista Nanoscale, han mostrado un éxito notable en animales de laboratorio. El trabajo se basa en el uso de un compuesto conocido denominado naftalocianina que tiene algunas propiedades inusuales cuando se expone a la radiación infrarroja; produce un brillo en las células cancerosas para  guiar a los cirujanos, y también la posibilidad de destruirlas, tanto por calentamiento como por la producción de especies de oxígeno reactivas en su interior. Mediante el ajuste de la intensidad de la luz, la acción del compuesto puede ser controlada y optimizada para matar las células cancerosas residuales. Sin embargo la naftalocianina no es soluble en agua y tiende a formar agregados en  el interior del cuerpo haciendo imposible su paso a través del sistema circulatorio para establecer residencia en las células cancerosas.

Los expertos de la Universidad de Oregón superaron estos problemas mediante el uso de un polímero especial, soluble en agua, para formar con la naftalocianina un dendrímero. Finalmente el dendrímero, una muy pequeña nanopartícula, se aprovecha de ciertas características físicas exclusivas de los vasos sanguíneos de las células cancerosas para llegar hasta ellas. Una vez en el lugar y, expuestas a la radiación infrarroja cercana, las células cancerosas brillarán  creando una hoja de ruta biológica capaz de permitir al cirujano identificar lo tejidos para eliminarlos. Al mismo tiempo, la exposición a la radiación, activa la naftalocianina para eliminar las células cancerosas restantes. Este doble golpe debido a la combinación de la cirugía con la fototerapia de nanopartículas resulta en un método no tóxico y altamente específico, todo lo contrario a las quimioterapias y/o las radioterapias utilizadas en la actualidad. Si brilla ... 

¿Por qué se invierte tanto en biotecnología (II)?

El 22 de agosto del 2013 en Biotecnología & Nanotecnología al Instante se publicó el artículo “Se aceleran las inversiones mundiales en biotecnología" en el cual se mostraba la fuerte tendencia a invertir en las empresas biotecnológicas mediante el seguimiento del NASDAQ Biotechnology Index; índice integrado por las cotizaciones de más de 100 empresas biotecnológicas de los E.E.U.U. El 15 de febrero del 2014 retomamos el tema con el artículo “¿Por qué se invierte tanto en biotecnología? En él decíamos que en los últimos 5 años (2009-2013) el NBI creció 273,95% y en el 2013 el 77,14% (una ganancia de un 77,14% en un año), mientras otros índices como NASDAQ Composite y el Dow Jones Industrial Average subieron ese año sólo el 32,96% y el 15,54% respectivamente.

Si consideramos la variación en el año 2014 del 27%, el incremento para los últimos 5 años, 2010-2014, arroja un aumento en dólares de 3,8 veces del capital invertido.

¿Por qué se invierte tanto en biotecnología? 

Si usted lee detenidamente los artículos publicados en las  páginas centrales de Biotecnología & Nanotecnología al Instante seguramente encontrará la respuesta.

Lectura complementaria.

¿Por qué se invierte tanto en biotecnología?

Bioeconomía & Nanoeconomía.

La bioeconomía y la nanoeconomía ¿tienen algo en común?

Recordemos sus fundamentos. La bioeconomía es la respuesta de la biotecnología a las problemáticas detectadas por la economía física tales como: el aumento de la población mundial de 2500 a 7000 mil millones de habitantes entre el año 1950 y el 2013, aproximación a la “carga máxima de la tierra” (10.000 millones de habitantes), fuerte incremento en la demanda de energía y alimentos, aumento de la contaminación en general producto de la mayor cantidad de habitantes y de la actividad del hombre, peligrosa acumulación de gases que conducen al calentamiento global; agotamiento de la energía fósil-extractiva, antes abundante-barata y declive constante de la diversidad biológica ante la apropiación de más espacios físicos por el hombre. En tal sentido, hoy podemos definir a la bioeconomía real como una economía basada en la biotecnología capaz de generar en tiempo y forma los recursos naturales renovables, con su acervo de 65 millones de genes y la ingeniería genética, para dar respuestas a necesidades socioeconómicas tales como la demanda de energía, alimentos, disminución de los gastos en salud y cuidado del medio ambiente, generando a su vez trabajo e ingresos en forma sustentable.
La nanoeconomía surge para llenar en vacío luego de la sucesión  macroeconomía – microeconomía. El faltante es una nanoeconomía,  una economía centrada en el individuo y en su acontecer económico. Una economía construida a partir de las necesidades y el quehacer diario de los 7000 millones de personas habitantes el mundo en vez del resultado del accionar de regiones, países, empresas globalizadas o intereses sectoriales. Decíamos en el artículo Nanoeconomía & Nanotecnologia (Biotecnología & Nanotecnologia al Instante, 20 de diciembre del 2014): “La nanotecnología y la nanoeconomía (y agregamos ahora a la biotecnología y a la bioeconomía) convergen en construir desde la esencia de la vida misma con la convicción que desde lo pequeño se puede avanzar para comprender el todo, pero desde el todo tal vez sea dificultoso o casi imposible comprender y penetrar en el mundo de lo pequeño. Tal como lo hace la bioeconomia, capaz de subordinar la economía macro y micro a las leyes de la naturaleza;  la nanoeconomía subordina la construcción del mundo económico  a las necesidades de cada uno de individuos de planeta. Una construcción difícil, más aún cuando nunca se intentó “visualizar a todos” desde la economía de pensamiento único, pero posible y no más dificultosa que las construcciones nanotecnológicas hoy factibles y en continuo desarrollo”. 

Pensemos un 2015 en el cual el avance tecnológico en lo productivo genera el contexto necesario para encontrar el rumbo alternativo que el mundo reclama.
Un 2015 para comenzar a mirar desde lo pequeño.