Los científicos están construyendo medicamentos increíblemente pequeños que podrían revolucionar cómo tratamos enfermedades devastadoras, incluidas ciertas formas de cáncer que han sido casi imposibles de curar hasta ahora.
Un equipo de investigadores de la Universidad Northwestern y el general de Mass Brigham ha publicado una nueva perspectiva en la revista Nature Reviews Bioingenering, que explica cómo los nanomedicinas diseñadas con precisión, los tratamientos construidos a una escala microscópica, podrían transformar la atención médica.
“La nanomedicina estructural representa un cambio masivo en cómo podemos abordar el desarrollo terapéutico”, explica el Dr. Chad A. Mirkin de la Northwestern University. “Al centrarse en los detalles intrincados en nuestra terapéutica y cómo se muestran diferentes componentes medicinales dentro de una estructura más grande, podemos diseñar intervenciones que sean más efectivas, más específicas y, en última instancia, más beneficiosas para los pacientes”.
A diferencia de los medicamentos tradicionales donde los científicos controlan la colocación de cada átomo, las nanomedicinas actuales (incluidas las vacunas de ARNm utilizadas durante la pandemia Covid-19) carecen de consistencia. El Dr. Mirkin describe el enfoque convencional del diseño de la vacuna como un “enfoque de licuadora”, donde los componentes clave simplemente se mezclan sin una estructura precisa.
El problema con este método? “No hay dos drogas en un lote iguales”, dice el Dr. Mirkin. “Las vacunas a nanoescala tienen diferentes números de lípidos, diferentes presentaciones de lípidos, diferentes cantidades de ARN y diferentes tamaños de partículas. Hay un número infinito de variables en las formulaciones de nanomedicina”.
Un ejemplo prometedor de nanomedicina estructural son los ácidos nucleicos esféricos (SNA), que son formas de ADN en forma de globo que pueden ingresar fácilmente a las células. Estos han mostrado un potencial notable en el tratamiento del cáncer, con el Dr. Mirkin y señaló: “Hemos demostrado que la presentación estructural general de una vacuna o terapéutica basada en SNA, no simplemente los componentes químicos activos, afecta drásticamente su potencia. Este hallazgo podría conducir a tratamientos para muchos tipos diferentes de cáncer. En ciertos casos, hemos usado esto para curar pacientes que podrían no ser tratados con otra terapia conocida”.
Otra innovación son las “quimioflares”: nanoestructuras de Smart que liberan medicamentos para combatir el cáncer solo cuando detectan señales específicas dentro de las células cancerosas. Este enfoque dirigido podría reducir los efectos secundarios al tiempo que hace que los tratamientos sean más efectivos.
Mirando hacia el futuro, los científicos planean usar inteligencia artificial para ayudar a diseñar estos nanomedicinas complejas. “Al mirar la estructura, a veces hay decenas de miles de posibilidades sobre cómo organizar componentes en nanomedicinas”, explica el Dr. Mirkin. “Con IA, podemos reducir los conjuntos gigantes de estructuras inexploradas a un puñado para sintetizar y probar en el laboratorio”.
Para los jóvenes interesados en la ciencia y la medicina, esta investigación representa una frontera emocionante donde la química, biología y ciencias de la computación se unen para crear tratamientos para salvar vidas que alguna vez se consideraron imposibles.
Como lo describe la Dra. Natalie Artzi del general de Mass Brigham, estas nanomedicinas avanzadas pueden lograr “liberación de drogas altamente localizada y oportuna, transformando cómo y dónde actúan las terapias dentro del cuerpo”.
Con una continua investigación y desarrollo, estas nanomedicinas de ingeniería con precisión podrían algún día ayudar a tratar no solo el cáncer, sino también enfermedades infecciosas, afecciones neurodegenerativas como los de Alzheimer y los trastornos autoinmunes, sino que le dan esperanza a millones de pacientes en todo el mundo.
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