La verdadera razón por la que los humanos no han pisado Marte no tiene nada que ver con la tecnología

 

• La humanidad está muy acostumbrada a los hitos espaciales, y desde la conquista de la Luna todos los ojos han estado puestos en el planeta rojo.
• Pero ha habido numerosas misiones que tenían a Marte en el punto de mira, y hasta ahora ningún ser humano ha podido pisar su superficie. ¿Y si te dijéramos que las razones no tienen nada que ver con la tecnología?
• Aquí es donde la economía y la estrategia política entorpecen el lento transcurso de la conquista espacial.
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Esta es la transcripción del vídeo.

Narrador: La humanidad podría haber pisado Marte hace 30 años. En el mejor momento de la era del Apolo, a principios de los años 70, la NASA ya planeaba su siguiente  viaje hacia lo desconocido. En su hoja de ruta estaba la construcción de múltiples estaciones espaciales, viajes regulares a la Luna y la primera misión tripulada al planeta rojo en la década de 1980. ¿Imaginas ver a los astronautas caminando por Marte en el mismo momento en el que los walkman estaban de moda?

Pero la NASA nunca llegó a enviar humanos a Marte en los años 80. Y aquí estamos, 30 años después, todavía soñando con esa posibilidad. La razón no es necesariamente una cuestión de tecnología o de falta de innovación. En realidad, todo se reduce a la política. Como agencia gubernamental, los objetivos de la NASA están condicionados por el poder ejecutivo. Desde su creación, la NASA ha crecido bajo la supervisión de al menos 12 presidentes de EEUU diferentes. Y, desde el principio, estaba claro que no todos los la apoyarían de la misma manera.

Hacia el final del Gobierno de Nixon, en 1974, el presupuesto de la NASA había caído en picado, pasando del 4% del presupuesto federal a menos del 1%. Las misiones Apolo 18 y 19, que contaban con toda la financiación, se abandonaron, junto a la del Apolo 20. Al mismo tiempo, Nixon desvió la atención de la NASA de la Luna y Marte y la orientó hacia la órbita terrestre más cerca de la superficie. Su regalo de despedida fue la firma de lo que acabaría siendo el programa de transbordadores espaciales de la NASA.

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Peter Diamandis: lo que ha pasado a lo largo de toda la historia de la exploración espacial después de que se pusiera fin al programa Apolo fue empezar, parar, volver a empezar para parar y acabar cancelando. Hay presidentes, como Bush, que llegaron con el propósito de ir a la Luna y volver a Marte, y el siguiente presidente llegaba y lo cancelaba. La agencia es incapaz de conseguir una financiación consistente para lograr su objetivo.

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No fue hasta que el Programa del Transbordador Espacial se acercaba a su jubilación cuando cobró protagonismo una misión tripulada de Marte, recibiendo el respaldo financiero necesario por parte de un presidente estadounidense. George W. Bush, en 2004, anunció: 

George W. Bush: "Le daremos a la NASA un nuevo enfoque y una nueva visión para la exploración futura. Construiremos nuevas naves para llevar al hombre hacia el universo y conseguir un nuevo asentamiento en la Luna".

Narrador: el resultado fue el nacimiento del Programa ‘Constellation’ de la NASA. ¿No has oído hablar de él? Eso es porque fue cancelado solo unos años después. Su objetivo era enviar una misión tripulada a la Luna en 2020 y hacer aterrizar a los primeros humanos en Marte durante la década de 2030. Cuando Obama tomó posesión de su cargo como presidente, el Programa ‘Constellation’ acumulaba años de retraso y una desviación sobre el presupuesto. Un año después, Obama decidió dejar de financiarlo.

Barack Obama: "Todo eso tiene que cambiar. Y, con la estrategia que hoy presento, lo hará".

Narrador: Obama cambió los planes de la NASA de enviar humanos a la Luna y a Marte, focalizando los esfuerzos en enviar personas al planeta rojo. Para ello, pidió al Congreso que aumentara el presupuesto de la NASA en 6.000 millones de dólares en los siguientes 5 años. Como resultado, la NASA lanzó la iniciativa ‘Viaje a Marte’ en 2010. La idea era enviar humanos a la órbita de Marte a principios de la década de 2030. Y, hasta hace poco, la NASA iba por el buen camino, más o menos. Entonces, pasó esto.

Mike Pence: "El presidente Trump ha puesto en marcha el Consejo Nacional del Espacio y, en la reunión inaugural del consejo en octubre, se aprobó por unanimidad una propuesta para hacer que la NASA devuelva a los astronautas estadounidenses a la Luna y, a partir ahí, sentar las bases para una misión a Marte".

Narrador: curiosamente, la política espacial bajo los gobiernos de Trump y Obama parecen casi idénticas, salvo por 63 palabras. Con esas 63 palabras, la Administración Trump ha cambiado el enfoque una vez más hacia el siguiente planteamiento: “Primero la Luna, después Marte”. Esto no es nuevo para la NASA. Ha aprendido a reciclar viejos proyectos para adaptarlos a nuevas misiones. Por ejemplo, la cápsula Orión se desarrolló por primera vez para la ‘Constellation’ y desde entonces se ha ido rediseñando para la misión ‘Viaje a Marte’. Pero ni siquiera eso puede evitar los inevitables cambios que los programas de la NASA afrontan ahora bajo las distintas presidencias.

Robert M. Lightfood Jr, administrador interino de la NASA, en 2018: "También vamos a reajustar la estructura organizativa para responder mejor a esta nueva era de exploración. He pedido a Stephen Jurczyk, actual responsable de la exploración espacial, que dirija los trámites para diseñar un nuevo enfoque organizativo".

Narrador: mientras la NASA continúa avanzando, una nueva oportunidad ha ido creciendo en el horizonte. Compañías espaciales privadas como SpaceX también tienen sus miras puestas en el planeta rojo.

Diamandis: los científicos e ingenieros de la NASA son increíbles y han hecho cosas extraordinarias, pero tienen aversión al riesgo. Eso no nos permite hacer cosas nuevas y novedosas que estén justo en el límite. Hacer algo grande y audaz en el espacio es difícil y muy arriesgado. Son los empresarios los que se arriesgan hoy en día y los que están dispuestos a jugárselo todo. 

Narrador: la carrera hacia Marte está en marcha. Aunque la NASA ha colaborado estrechamente con SpaceX y otras empresas espaciales privadas en los últimos años, finalmente no será la agencia la que escriba el próximo capítulo de la exploración espacial humana.

La resistencia a los antibióticos también es un problema alimentario

 ¿Sabía que alrededor de 700 000 personas mueren cada año en el mundo a causa de las bacterias resistentes a los antibióticos? Esta cifra va en aumento y es previsible que en el año 2050 dichos microorganismos provoquen unos 10 millones de fallecimientos anuales en el mundo, un millón de ellos en Europa. Esto los convertiría en la primera causa de muerte, por delante de las enfermedades cardiovasculares y del cáncer. Las bacterias resistentes a los antibióticos suponen, por lo tanto, una grave amenaza para la salud pública.

Los antibióticos son fármacos eficaces para luchar contra las enfermedades infecciosas. La resistencia a estos es la capacidad de los microorganismos para tolerarlos, e implica que no puedan destruirlos ni detener su multiplicación. 

El uso de antibióticos (especialmente su empleo inadecuado a dosis demasiado bajas) es el factor que más influye en la generación de bacterias resistentes. Así, la resistencia a los antibióticos es más común en lugares donde se usan con frecuencia. Por ejemplo, los hospitales y las explotaciones ganaderas.

Aunque algunas personas tienen un riesgo mayor que otras de contraer una infección por bacterias resistentes a los antibióticos, nadie puede evitar completamente el peligro. Estas infecciones son difíciles de tratar, al quedar invalidados muchos de los antibióticos empleados habitualmente. Esto hace que se requieran tratamientos adicionales o alternativos, que suelen ser más complicados y costosos que los de primera elección. Algunas infecciones provocadas por bacterias resistentes causan enfermedades graves y pueden alargar el tiempo de recuperación y provocar gastos médicos elevados e, incluso, la muerte.

Lea lo que dicen los científicos sobre las novedades en investigación.

Dada la importancia de este problema, se han puesto en marcha planes contra la resistencia a los antibióticos. Como consecuencia, ha habido una reducción significativa del consumo total de estos compuestos, tanto en medicina humana como en producción animal.

¿Cuál es el papel de los alimentos en la resistencia a los antibióticos?

Cuando un animal de abasto tiene en su cuerpo (principalmente en el tracto digestivo o en la piel) bacterias resistentes a los antibióticos, los alimentos obtenidos a partir de él (carne, leche, huevos) se pueden contaminar con estos microorganismos, que también pueden pasar al medio ambiente y contaminar las verduras u otros productos agrícolas que se abonen con estiércol o se rieguen con agua contaminada.

Las personas pueden quedar expuestas a las bacterias resistentes que provienen de los animales cuando manipulan o consumen alimentos de origen animal o vegetales contaminados. 

Las infecciones alimentarias causadas por bacterias resistentes a los antibióticos tienen connotaciones más graves para la salud que las infecciones provocadas por bacterias sensibles. Especialmente en los denominados grupos de riesgo: personas inmunodeprimidas, niños, ancianos y mujeres embarazadas.

¿Cómo puede controlarse la resistencia a los antibióticos transmitida por alimentos?

Hay dos estrategias para la prevención y el control de la resistencia a los antibióticos a lo largo de la cadena alimentaria. 

En primer lugar, la prevención de la contaminación microbiana de los alimentos. 

En segundo, la aplicación de medidas específicas para prevenir la emergencia y selección de bacterias resistentes.

Las medidas encaminadas a prevenir o reducir la contaminación microbiana de los alimentos contribuirán, como es lógico, a la prevención y el control de la diseminación de las bacterias resistentes. 

Medidas para reducir la contaminación de los alimentos

1. Prevención de las enfermedades infecciosas en plantas y animales productores de alimentos.

Para prevenir las infecciones en los cultivos vegetales existen diferentes estrategias: 

• Empleo de plaguicidas.

• Uso de material de propagación (semillas, esquejes y bulbos) libres de patógenos.

• Uso de variedades de plantas resistentes.

• Utilización de estrategias de control biológico: por ejemplo, añadiendo microorganismos beneficiosos a los cultivos.

• Aplicación de compuestos naturales con efecto antimicrobiano: por ejemplo, aceites vegetales y extractos de algas.

• Adopción de prácticas de higiene correctas: por ejemplo, rotación de cultivos, eliminación de plantas enfermas y protección frente a insectos en los invernaderos.

• Control físico o solarización.

• Biodesinfección del suelo.

• Aplicación de bacteriófagos, virus que atacan a las bacterias.

En el caso de los animales, es necesaria la implantación de unas prácticas correctas de bioseguridad en las explotaciones ganaderas:

• Establecer una vigilancia adecuada para detectar precozmente enfermedades infecciosas.

• Restringir al máximo el acceso de personas a las explotaciones.

• Emplear ropa y calzado de uso exclusivo o desechable.

• Respetar escrupulosamente las normas de bienestar animal: reducir el grado de hacinamiento, limpiar y desinfectar los alojamientos, minimizar el contacto de los animales con la fauna silvestre y aislar a los infectados.

• Utilizar vacunas.

• Usar piensos libres de patógenos, procedentes de fábricas controladas.

2. Aplicación de unas prácticas correctas de higiene a lo largo de la cadena alimentaria.

Algunas medidas importantes de higiene alimentaria:

• Aplicar temperaturas correctas. Así se reduce al mínimo el tiempo en el que los alimentos permanecen en la denominada “zona de peligro” (entre 5 °C y 63 °C). Para ello hay que cocinar suficiente los alimentos y almacenarlos a temperaturas adecuadas de conservación.

• Prevenir la contaminación cruzada. Hay que evitar el contacto, directo o indirecto, entre los alimentos crudos y los cocinados para prevenir el paso de microorganismos. Es importante evitar la transmisión por utensilios contaminados.

• Emplear equipos e instalaciones de fácil mantenimiento y limpieza, que minimicen el riesgo de contaminación de los alimentos.

• Aplicar medidas estrictas de higiene personal por parte de los manipuladores de alimentos.

• Retirar temporalmente del puesto de trabajo a los manipuladores que manifiesten síntomas compatibles con enfermedades susceptibles de ser transmitidas por los alimentos (vómitos, diarrea, infecciones cutáneas).

• Realizar un control de plagas adecuado, por personal autorizado.

• Usar tratamientos tecnológicos apropiados. Los de baja intensidad pueden provocar únicamente un daño subletal a los microorganismos, que a menudo son capaces de recuperarse y multiplicarse durante la vida útil del alimento. Esto se traduce en un riesgo para la salud pública.

• Manejar adecuadamente el estiércol, las aguas residuales y los subproductos de origen animal, que pueden contaminar los alimentos cuando contactan con ellos (por ejemplo, cuando se usan como fertilizantes o agua de riego).

Explotación de ganado vacuno de leche (izquierda) y expositor de despieces avícolas (derecha) Fuente: grupo SEGURALI

Medidas para evitar que surjan resistencias

Puesto que la resistencia a los antibióticos constituye un peligro adicional en relación con los microorganismos transmitidos por los alimentos, son necesarias medidas específicas para la prevención de la emergencia y selección de bacterias resistentes. 

Estos son algunos ejemplos:

• Uso apropiado de los biocidas.

  Debe evitarse el uso de concentraciones subletales de desinfectantes, ya que podrían favorecer la emergencia de resistencia a diferentes antimicrobianos, incluyendo antibióticos. 

  Algunas prácticas correctas de manejo de los desinfectantes incluyen el almacenamiento correcto de los productos para evitar que pierdan efectividad, la eliminación de la suciedad antes de la desinfección, el cálculo correcto de las concentraciones y la rotación en el tiempo de diferentes agentes biocidas.

• Uso prudente de antibióticos en las explotaciones ganaderas.

  Como se ha indicado con anterioridad, deberían implementarse medidas para reducir las infecciones y, por lo tanto, la necesidad del empleo de antibióticos. 

  Además, estos compuestos deben usarse exclusivamente en el contexto de una prescripción veterinaria. En la medida de lo posible debe reducirse el empleo de antibióticos de amplio espectro.

• Empleo de microorganismos autorizados.

  Los microorganismos que se añaden intencionadamente a los alimentos con una finalidad probiótica o tecnológica no deben contener genes de resistencia capaces de transferirse horizontalmente. 

  Existen listados de microorganismos autorizados para su adición a los alimentos o los piensos.

¿Cómo podemos detectar la resistencia a los antibióticos en el laboratorio?

En nuestro grupo de investigación SEGURALI, de la Universidad de León, llevamos más de 25 años dedicados al estudio de la microbiota de los alimentos. Más concretamente, al aislamiento, a partir de productos crudos y procesados, de bacterias patógenas (como Listeria monocytogenes y Salmonella enterica), así como el estudio de la resistencia bacteriana a los antibióticos y biocidas y al análisis de la capacidad de las bacterias para formar biofilms o biopelículas en superficies y equipos de las industrias alimentarias.

Ensayo de susceptibilidad a antibióticos en cepas patógenas de origen cárnico por el método de difusión por disco (izquierda) y concentraciones mínimas inhibitorias en placas de microtítulo (CMI, derecha) Fuente: grupo SEGURALI

La determinación de la resistencia se puede hacer en placas de Petri con agar mediante ensayos de difusión por disco, para lo que se emplean discos de celulosa impregnados con el antibiótico a estudiar. Las bacterias sensibles al antibiótico no son capaces de crecer en la proximidad del disco, por lo que se forman halos de inhibición. 

Por el contrario, las bacterias resistentes crecen en toda la superficie de la placa de cultivo. Otra posibilidad para conocer la resistencia bacteriana a los antibióticos es determinando las concentraciones mínimas inhibitorias en un medio líquido. Cuanto mayor sea esta, mayor es el grado de resistencia de la cepa. Mediante pruebas de PCR se puede estudiar la presencia en las bacterias de los genes que confieren resistencia.

rosalind franklin y la estructura del adn

 la inspiración de la brillante científica Rosalind Franklin se relaciona desde bien pronto, aunque de manera indirecta, con los grandes nombres de la disciplina a la que decidió dedicar su vida y que, según sus propias palabras, explica gran parte de la vida. Tras acudir a una conferencia de Albert Einstein supo que aquella era su vocación, estudió en la misma universidad donde lo había hecho Isaac Newton tres siglos antes y tuvo la oportunidad de trabajar en el Laboratorio Cavendish, bautizado así en honor al físico y químico que descubrió el hidrógeno y la composición del agua.

Además de estos grandes referentes, muy posiblemente la joven Rosalind Franklin nacida el 25 de julio de 1920 en Notting Hill, Londres, veía a su padre como otro modelo a seguir, pues él mismo había estudiado ciencias. Paradójicamente, cuando ella decidió que seguiría el mismo camino tuvo que enfrentarse a su oposición y siguió su camino. Finalmente su padre terminó apoyándola ya que creía firmemente en la importancia de una formación sólida, aunque no fuese lo que se esperaba para una mujer.

Al principio, su padre se opuso a que estudiara ciencias ya que no era lo que se esperaba de una mujer. Aún así, Rosalind se mantuvo firme en su decisión.

Sorteando obstáculos desde el principio de su carrera, Franklin superó las pruebas pertinentes y con 18 años accedió por méritos propios a la Universidad de Cambridge, uno de los centros más prestigiosos del momento en cuanto a los estudios científicos se refería. Afortunadamente, había nacido en el seno de una familia acomodada. Varias generaciones de sus antepasados se habían dedicado a la banca y nunca tuvo que enfrentarse a problemas económicos.

En la imagen sobre estas líneas, Rosalind Franklin aparece trabajando con un microscopio en 1955, cuando ya se había trasladado al Birckbeck College donde desarrollaría la última etapa de su carrera. 

Foto: CC

CIENTÍFICA POR MÉRITOS PROPIOS

En 1941 se graduó en Ciencias Naturales por la Universidad de Cambridge y gracias a su entusiasmo y a las buenas acreditaciones académicas accedió a una beca para iniciar el doctorado. Sin embargo, en 1940 Inglaterra está inmersa Segunda Guerra Mundial y el esfuerzo bélico del país tuvo una influencia determinante en la carrera de Rosalind. La Asociación Británica para la Utilización del Carbón, un elemento esencial en plena contienda, le ofreció un puesto de trabajo donde pudo investigar sobre la composición química del carbón. Sus resultados, además de contribuir al esfuerzo bélico de su país, le sirvieron al término del conflicto para defender su tesis doctoral.

La siguiente etapa de la carrera profesional de Rosalind Franklin se desarrolló en Francia. En el Laboratorio Central de Servicios Químicos del Estado, en París, encontró en 1947 un grupo de trabajo mucho más abierto y menos hostil con las mujeres del que había conocido hasta entonces. Bajo el liderazgo de Jacques Méring, se familiarizó con la técnica de difracción de rayos X, de la que se convertiría en toda una experta.

La estancia en París fue un periodo de felicidad para Franklin. Con 27 años descubrió su pasión por viajar y desarrolló un gran amor por Francia, sus paisajes y su gente que la acompañaría hasta el temprano fin de sus días.

UNA REVELACIÓN HISTÓRICA

Además, la sabiduría y experiencia adquiridas durante este fructífero periodo de formación hicieron que regresara a Inglaterra convertida en una reputada cristalógrafa. Con la ayuda de una nueva beca, en 1951 ingresó en el Laboratorio de biofísica del King’s College de Londres, donde llevó a cabo uno de los grandes descubrimientos de su trayectoria. Puesto que el director del proyecto redirigió sus estudios hacia el campo de la por entonces desconocida estructura del ADN, Franklin pudo usar sus conocimientos de cristalografía para tratar de profundizar en los conocimientos sobre ella. Tras mejorar, adaptar y ajustar con cuidado el precario equipo del que disponía, junto con su estudiante de doctorado Raymond Gosling, en 1952 consiguió obtener algunas de las imágenes más nítidas de la estructura completa del ADN que se habían hecho hasta el momento. Gracias a esta revelación la científica pudo describir más detalladamente la densidad del ADN y estableció que sus moléculas se organizaban en forma helicoidal.

Tras mejorar, adaptar y ajustar con cuidado el precario equipo del que disponía, en 1952 consiguió imágenes de la estructura completa del ADN

Lamentablemente, la gran aportación de Franklin nunca fue reconocida. James Watson y Francis Crick, otros colegas que trabajaban en la misma línea en el Laboratorio Cavendish, emplearon esas imágenes y parte de sus deducciones para publicar el artículo en 1953 donde se revela la deseada estructura del ADN, un polímero de doble hélice. Diez años más tarde, fueron galardonados con el premio Nobel de Medicina.

Francis Crick y James D. Watson, en la parte derecha de la imagen, fueron galardonados con el premio Nobel de Medicina en 1962 gracias a sus investigaciones sobre la estructura del ADN basadas en las imágenes que Rosalind Franklin había obtenido 10 años antes. 

Foto: CC

Decepcionada y algo desilusionada, tras la publicación de los resultados de Watson y Crick, Rosalind Franklin abandonó el King’s College, aunque no sus trabajos de investigación. En el Birckbeck College, enfocó ahora sus esfuerzos hacia el campo de la virología, donde también realizó contribuciones decisivas trabajando sobre la estructura molecular de virus como el del mosaico del tabaco o el de la polio. Sus descubrimientos todavía se tienen en cuenta por los investigadores actuales.

Posiblemente debido a la sobreexposición a la radiación con la que trabajó toda su vida, Rosalind Franklin fue diagnosticada de un cáncer de ovarios hacia 1956. Decidió seguir trabajando hasta el final, cuando después de varias intervenciones y un tratamiento todavía experimental de quimioterapia, falleció el 16 de abril de 1958

Las nanopartículas de las vacunas de la covid-19 abren la puerta a nuevos tratamientos para el cerebro

 La nanotecnología ha sido fundamental en la generación de vacunas contra la covid-19 eficaces y seguras en tiempo récord. Estas han demostrado una aplicación impactante a escala global y creado conciencia sobre sus beneficios potenciales a la audiencia más amplia.

BioNTech, fundada en 2008, y Moderna, fundada en 2010, prometieron poder usar ARN mensajero (ARNm) para producir cualquier proteína en el cuerpo, ya sea como terapia o como vacuna. A pesar del escepticismo inicial, las vacunas contra la covid-19 de ARNm producidas por Pfizer/BioNTech y Moderna han sido uno de los avances científicos más revolucionarios en el último año, dejando las puertas abiertas a la nueva generación de vacunas y otros tratamientos. 

Esto no hubiese sido posible sin años de perseverancia en la nanotecnología, miles de millones de dólares de inversión y trabajos previos en otros coronavirus que proporcionaron una plataforma de lanzamiento, que ha hecho que en menos de un año se haya demostrado que las vacunas de ARNm actuales contra la covid-19 son seguras y efectivas. 

Una de las pioneras en la tecnología de encapsulación del ARNm, Katalin Karikó, aseguraba que el ARNm sería una herramienta completamente nueva y auguraba hace meses la alta efectividad de las vacunas y que también evitarían que el virus invadiese la nariz. De ser cierto, las personas vacunadas no transmitirían, o al menos no tanto. 

No consuma noticias, entiéndalas.

Recientemente un estudio de los CDC indicó que las vacunas contra la covid-19 bloquean la transmisión, aunque esto no significa que lo hagan completamente. Los datos de Israel sugieren que la vacuna de Pfizer podría bloquear la transmisióndel virus. También los ensayos clínicos de fase 3 en curso de la vacuna de Pfizer acaban de confirmar una alta eficacia durante al menos seis meses después de la segunda dosis, y protección contra la variante B.1.351 detectada por primera vez en Sudáfrica. Estos hallazgos pueden indicar una buena protección a largo plazo, a menos que surjan variantes con peor evasión inmune. 

ARN mensajero para entrenar a nuestro sistema inmunitario

El ingrediente crucial de las vacunas es el ARNm, que codifica para las proteínas de espiga del SARS-CoV-2 y que ayudan a nuestro sistema inmunitario a desarrollar anticuerpos contra el virus y previenen infecciones futuras. El ARNm de vida corta se encapsula en envolturas moleculares grasas formadas por lípidos, llamadas nanopartículas, que desempeñan un papel clave en la protección y el transporte de las hebras de ARNm. 

Sin estas nanopartículas lipídicas el ARNm se degradaría, por lo que la encapsulación les da estabilidad y les permite entrar fácilmente en las células, evadiendo las vías inmunes del cuerpo y llegando a los tejidos diana de manera efectiva sin ser eliminadas por los órganos y sistemas de limpieza del cuerpo.

Nanopartícula lipídica para encapsular el ARNm. Imagen elaborarda usando Biorender. @svillapol

Un enfoque de vacunación tolerante usando una formulación de las nanopartículas efectiva y extremadamente versátil puede ser crucial para transformar el tratamiento de enfermedades autoinmunes, cáncer, alergias o trasplantes alogénicos.

Incluso se está investigando nanopartículas para transportar CRISPR-Cas9 de edición del genoma a los órganos diana con la esperanza de resolver otro desafío de la genética. Esta podría suponer una revolución tremenda en los próximos años, sobre todo para la investigación que se centra en la distribución controlada de medicamentos. De hecho, el primer fármaco con nanopartículas de ARN de interferencia (ARNip, Onpattro) fue aprobado en 2018 para tratar pacientes con un trastorno hereditario.

Una revolución fruto de la pandemia

Gracias a los avances desarrollados durante la pandemia, la ciencia está afinando los tratamientos basados en nanopartículas de forma extremadamente rápida. La nanomedicina es una firme apuesta para reformular los fármacos existentes y crear nuevos sistemas de administración más eficaces para tratar todo tipo de enfermedades, especialmente relacionadas con el cerebro, el gran reto de la medicina terapéutica. 

Las nanopartículas funcionarían como vehículos de transporte de moléculas al atravesar la barrera hematoencefálica y limitando la toxicidad, disminuyendo los efectos adversos en el cuerpo y suministrando fármacos específicamente al tejido cerebral para el tratamiento de trastornos neurológicos, incluyendo el párkinson, la enfermedad de Alzheimer, la esquizofrenia, la depresión y los tumores cerebrales. 

Las nanoformulaciones podrían potencialmente usarse para administrar dosis más fuertes de antiinflamatorios para amortiguar la inflamación causada por daños cerebrales o ictus, directamente a las células inmunes hiperactivas. Hasta el momento, las terapias poco efectivas para el tratamiento tras una lesión cerebral se fundamentaban en aprovechar el breve período de tiempo después de una lesión física en el cual se rompe temporalmente la barrera hematoencefálica. Sin embargo, una vez esta barrera queda reparada por el propio organismo tras unas pocas semanas, se carece de herramientas necesarias para la administración eficaz de medicamentos en el cerebro.

Nanopartículas en el cerebro, vasos sanguíneos en verde y nanopartículas en rojo.

Recientemente en nuestro laboratorio hemos demostrado en ratones cómo las nanopartículas pueden alcanzar el cerebro después de un trauma cerebral. Nuestros resultados, publicados en Advances of Functional Materials, indican que dos tipos de formulaciones para nanopartículas, las formadas por lípidos –liposomas– o las nanopartículas camufladas en las membranas de los leucocitos sanguíneos –leucosomas– son capaces de llegar al cerebro rápidamente a través de la circulación sistémica. 

Primero caracterizamos las propiedades fisicoquímicas y biomiméticas de las nanopartículas, y evaluamos la capacidad de estos dos grupos de nanopartículas para llegar al cerebro y a los órganos periféricos en ratones machos y hembras. Hemos demostrado como las nanopartículas son capaces de circular por los capilares sanguíneos cerebrales y reducir la infiltración de macrófagos periféricos y la lesión cerebral. Nuestros resultados sugieren que las nanopartículas podrían representar una herramienta teranóstica útil para reparar el cerebro y los órganos inflamados en respuesta a un trauma. 

Esta investigación preclínica abre la puerta a futuros tratamientos efectivos para los daños cerebrales. Nuestro siguiente paso es caracterizar nuevas formulaciones de nanopartículas para encapsular medicamentos efectivos contra la inflamación producida por las células macrofágicas y así transportar camuflados antiinflamatorios que normalmente son tóxicos o no alcanzan regiones dañadas. 

Nanopartículas (liposomas y leucosomas) diseñadas para tratar el cerebro dañado.

La nanomedicina puede abrir las puertas a tratamientos más efectivos para traumatismos craneoencefálicos, ictus, o daños cerebrovasculares. Podríamos estar ante el comienzo de una nueva era en la encapsulación de fármacos dirigidos exclusivamente a tejidos y células que necesitan ser reparados o reemplazados. Los avances en nanoneurología favorecerán el desarrollo de terapéuticas alternativas en el transporte eficaz de medicamentos al sistema nervioso, que hasta el momento ha estado blindado, abriendo un amplio abanico de oportunidades para reparar el sistema nervioso.