A medida que avanzan la nanotecnología, la biotecnología, las tecnologías de la información y las ciencias cognoscitivas, los investigadores buscan nuevas formas de combinar sus descubrimientos con aquéllos procedentes de otros campos para encontrar nuevos modos de resolver sus problemas técnicos y para abrir nuevos caminos en sus investigaciones. Esta convergencia que empieza a vislumbrarse se conoce como NBIC (Nano, Bio, Info, Cogno), aunque otros prefieren hablar de GNR, es decir Genética, Nanotecnologías y Robótica, o de GRAIN: Genética, Robótica, Inteligencia Artificial y Nanotecnologías.
Aplicación de la nanotecnología
La nanotecnología permite el tratamiento de enfermedades desde dentro del cuerpo en el nivel celular o molecular. En la actualidad se está trabajando en el desarrollo de nano-aparatos capaces de detectar un cáncer en fase muy preliminar, localizarlo con extrema precisión, proporcionar tratamientos específicamente dirigidos a las células malignas e incluso medir la eficacia de dichos tratamientos en la eliminación de las células malignas. En un futuro los nanobiosensores tendrán aplicaciones tanto en urgencias, como en la consulta y en el hogar. En Urgencias estas tecnologías (nanotubos, nanocables, puntos cuánticos, híbridos orgánicos/inorgánicos...) permitirían leer en tiempo real e in-situ la actividad bioquímica en un determinado punto, obtener imágenes ópticas a nivel celular o servir para guiar herramientas quirúrgicas. En la consulta, las tecnologías de reconocimiento molecular y nano-arrays de alta densidad permitirían analíticas completas en minutos, dando lugar a diagnósticos rápidos y exactos y a tratamientos específicos y personalizados. En casa, los pacientes podrían utilizar aparatos basados en nanotecnología para realizarse pruebas diagnósticas cuyos resultados podrían enviarse vía inalámbrica o por otros medios para ser incorporados en su historia de salud. Según evolucione la tecnología será posible incluso disponer de estos métodos de diagnóstico con sólo ir a la farmacia y podrían ser utilizados del mismo modo que en la actualidad se hace con los test de embarazo.
Otros avances en la aplicación de la nanotecnología a la medicina tienen que ver con llevar medicamentos hasta los lugares del organismo donde realmente se necesitan. Esto puede hacerse incorporando el medicamento en nanoestructuras. Estas estructuras transportarían el medicamento liberándolo donde fuera necesario y degradándose después. En el Congreso sobre nanomedicina Euronanoforum 2005 se presentaron algunas novedades como nanopartículas cuya acción terapéutica puede ser activada externamente (por campos magnéticos, láser, rayos X u ondas acústicas), o las que se inyectan en un tumor y liberan el fármaco poco a poco u otras que descargan insulina en función de los niveles de azúcar en sangre del paciente que pueden detectar. Uno de los objetivos más ambiciosos en este sentido para el futuro es conseguir nanopartículas que reconozcan sus células destino y sean capaces de llevar el medicamento hasta esas células, por ejemplo, a las células tumorales, minimizando la cantidad de medicamento necesaria y los efectos secundarios.
1.2. Técnicas de medicina regenerativa
El objetivo de la terapia celular y de la medicina regenerativa es restaurar la función de órganos y tejidos dañados como consecuencia de lesiones traumáticas o enfermedades degenerativas crónicas. La práctica totalidad de los medicamentos disponibles hoy para el tratamiento de este tipo de enfermedades consisten en fármacos tradicionales que ayudan a aliviar los síntomas de la enfermedad pero que no constituyen una reparación definitiva del tejido dañado. Hoy en día se vislumbra la posibilidad de encontrar una forma de restituir los procesos biológicos que han resultado dañados en el curso de la enfermedad mediante la aportación de precursores celulares sanos, o por la aplicación del factor o factores producidos normalmente por dichas células. La terapia celular no solamente puede ser utilizada para la reparación de tejidos, sino también como un sistema innovador para el suministro de terapias, vehiculadas por las células implantadas en el paciente. Es el ejemplo de la terapia génica ex vivo, en la que células obtenidas de un paciente se modifican genéticamente para incorporar un gen terapéutico y ser reintroducidas en el paciente. Esta técnica se ha usado de forma experimental con éxito en el tratamiento de inmunodeficiencia severa en niños. En este sentido se pueden citar muchas líneas de investigación como la de científicos estadounidenses que han logrado cultivar células cerebrales maduras en laboratorio por primera vez, utilizando una técnica que imita el proceso natural de regeneración cerebral. El procedimiento promete abrir la puerta a nuevas formas de atender y probablemente curar enfermedades degenerativas del cerebro como el Parkinson, la epilepsia y el Alzheimer. Biotecnología
La biotecnología consiste en la aplicación de la tecnología basada en el conocimiento de los organismos vivos para la mejora de los sistemas biológicos. En particular, no cabe duda que para la historia de la medicina existirá un antes y un después de la secuenciación del genoma humano. La genómica (estudio de los genes y sus funciones) y la proteómica (estudio de la relación de las proteínas con los genes) son campos que han experimentado un importante desarrollo en los últimos años y que suponen avances importantes en el diagnóstico precoz de enfermedades y en el desarrollo de fármacos y de nuevos tratamientos. Los avances en tecnologías de la información e integración de microsistemas y la tecnología del ADN recombinante permiten el diagnóstico precoz de enfermedades e incluso detectar la predisposición a padecer enfermedades hereditarias. Además, las tecnologías biológicas permiten obtener medicamentos más seguros y a un costo más bajo (p. ej., medicamentos como las hormonas que antes se obtenían de órganos humanos o animales ahora se producen en fermentadores muy seguros). También, el conocimiento del genoma de los patógenos y por tanto de sus genes virulentos permite la creación de vacunas más seguras y eficaces (la primera vacuna recombinante fue la de la hepatitis B). La aplicación de la genética y los biomateriales a la práctica clínica
La aplicación de las técnicas genéticas es una de las grandes esperanzas para un amplio conjunto de enfermedades congénitas y degenerativas. En la actualidad, se aplica la genética como herramienta para la inserción de copias normales y funcionales del gen que se pretende corregir. El análisis de material genético se aplica, como se comentó anteriormente, en medicina preventiva. Gracias a ellos se pueden administrar tratamientos previos a la aparición de la enfermedad o influir en el cambio en los hábitos alimenticios o aumentar las revisiones médicas y todo ello puede retrasar o evitar la aparición de la enfermedad en individuos de alto riesgo. Otra tendencia de gran importancia en medicina es la creación de biomateriales, que son aquellos materiales pensados para sustituir alguna parte de un organismo vivo o para funcionar en contacto con tejidos vivos. Por su integración en el cuerpo, deben ser materiales biocompatibles (que no produzcan reacciones no deseadas en la interfaz tejido-material) y que mantengan sus prestaciones durante el tiempo que tengan que estar en servicio. Sus propiedades serán las adecuadas según la aplicación a la que vayan destinados y su composición (cerámicos, poliméricos, metálicos o materiales compuestos) será tal que las partículas liberadas durante su uso o degradación no sean tóxicas para el organismo. En las próximas décadas, probablemente se desarrollará una sangre artificial biocompatible, de origen transgénico o químico, que servirá de soporte temporal en casos de grandes pérdidas de volumen sanguíneo. Asistiremos, asimismo, al desarrollo de tecnologías que permitirá la reparación y regeneración de tejidos e incluso de órganos del cuerpo humano, y se obtendrán esfínteres urinarios y fecales artificiales, de accionamiento externo a voluntad del paciente, que resolverán graves problemas de incontinencia severa.
