Por qué aún no hay doctores de Nanobot
Los científicos han dicho durante mucho tiempo que los pequeños robots pronto podrían llevar a cabo la cirugía y administrar medicamentos en el interior del cuerpo. He aquí por qué todavía no son una realidad.
Durante años, la vanguardia de la medicina ha prometido nanobots. Diminutas máquinas pequeñas que podrían correr alrededor de su cuerpo administrando medicamentos, controlando las arterias y, por lo general, manteniendo a las personas sanas. Pero hasta ahora, esas máquinas no han llegado a dominar la forma en que algunas personas pensaban que podrían. El cuerpo humano es mucho más complicado que cualquier otro robot que hayamos fabricado. Entonces, crear un robot minúsculo para entrar en él, trabajar con esa vasta infraestructura y cumplir nuestras órdenes es un gran desafío.
Lo primero que debes saber sobre los nanorobots en medicina es que no son como los robots que probablemente te estás imaginando. “Un robot significa una máquina que puede manejar cosas automáticamente”, dice Aniket Margarkar, investigador del Centro de Investigación de Medicamentos de la Universidad de Helsinki en Finlandia. Los científicos que construyen nanorobots están construyendo pequeños paquetes que pueden completar las tareas de forma automatizada. “Detectar, responder, detectar al amigo del enemigo, entregar una carga útil, entregar carga, estas son tareas para las que construimos robots a escala macro”, agrega Shawn Douglas, investigador de la Universidad de California en San Francisco.
Douglas admite que llamar a esta tecnología nanorobots es un movimiento de relaciones públicas. Él habla sobre su propio trabajo en un papel nanorobot. “Estamos presentando esto a la Ciencia y va a recibir mucha más atención si llamamos a esto algo que resonará con la gente”, pero eso realmente no le molesta. “No envidio a nadie por sobreactuar su trabajo”, dice.
Incluso si no son robots en el mismo sentido en que usted o yo podríamos pensar, las diminutas moléculas que pueden automatizar sus tareas son bastante útiles. Tanto Douglas como Margarkar están trabajando en nanorobots que pueden detectar dónde están y entregar un medicamento en el lugar correcto. Entonces, si un bot lleva un medicamento destinado a matar células de cáncer de hígado, también estaría equipado con un sensor para saber cuándo se encuentra con esas células.
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Esta entrega dirigida de medicamentos tiene todo tipo de ventajas: no se está rociando el cuerpo con veneno esperando que alcance lo que el veneno debe matar, por ejemplo. Pero no es fácil de diseñar. De hecho, el campo de la nanorobótica se ha enfrentado a muchos desafíos desde su invención, que nos retan de la promesa de esos predictores y escritores de ciencia ficción.
Uno de los desafíos a la hora de sintetizar nanorobots es que se necesita mucho trabajo para producir material suficiente para probar sus ideas. “Es una cuestión de todos los pasos prácticos e irritantes de hacerlo”, dice Douglas. “Lo importante de la mitad de mi laboratorio es la fabricación de material suficiente que podemos probar. Podríamos hacer una cantidad muy pequeña de material, sintetizamos el ADN y ejecutamos algunos experimentos y mostramos en una placa de Petri y decimos ‘Oye, esto parece prometedor’. Hicimos millones de pequeñas cosas y algunas de ellas hacemos lo que esperábamos “. Pero el próximo paso en ese proceso es elegir esas cosas prometedoras y probarlas en mucho más material. “Necesitamos 100,000 veces ese material, lo que arruinaría todo el laboratorio. Entonces tenemos que inventar una nueva forma de hacerlo, así que eso lleva un par de años. Y luego, antes de que te des cuenta, han pasado cinco años “.
Luego, una vez que se gana suficiente material y se tiene un candidato prometedor, Margarkar dice que a veces no hay un gran sistema para probar su idea. Los estudios farmacéuticos están diseñados para buscar resultados en el órgano o enfermedad final. Tome un medicamento para el cáncer de hígado: si el medicamento reduce el cáncer de hígado, es exitoso. Pero cuando se trata de la entrega de nanopartículas, los investigadores también quieren saber si el proceso, el movimiento real de la inyección a través del cuerpo a las células del hígado, funciona de la manera en que lo diseñaron. Si falla, ¿no pudo detectar las células? ¿O no logró liberar la droga cuando detectó las células? ¿O la droga en sí misma no funcionó para matar el cáncer? Las respuestas a estas preguntas son clave, y Margarkar dice que durante mucho tiempo no había una buena forma de resolverlas. Ahora, los investigadores han comenzado a usar modelos de computadora y escaneos para predecir y luego rastrear a los nanorobots en todo su viaje.
“Ya funciona en la naturaleza, sería sorprendente que al final no funcionara”.
Luego, una vez que tenga un sistema de entrega que funcione y un medicamento que funcione, los investigadores deberán abordar la FDA. Obtener robots de nanopartículas aprobados no es necesariamente el problema, pero conseguir la combinación de drogas y robots puede serlo. Margarkar dice que a veces, incluso si tanto la nanopartícula como el medicamento han sido probados de forma segura individualmente, la FDA puede requerir que la combinación se vuelva a ejecutar durante todo el proceso de aprobación. “Entonces lo estás probando nuevamente en el laboratorio, luego en animales, luego en personas”. Desde el momento en que ingresa a ese proceso, puede llevar de ocho a 10 años terminarlo “, dice.
Todo esto es para decir: no es fácil construir e implementar nanorobots. Margarkar lo señala de otra manera: el primer fármaco encapsulado en una nanopartícula fue aprobado por la FDA en 1995. En los 30 años transcurridos desde entonces, solo se han comercializado alrededor de 30 nanopartículas. En ese mismo tiempo, la FDA aprobó aproximadamente 700 nuevos medicamentos en total.
De hecho, el progreso en estos métodos es tan lento que a veces Douglas se desanima con su propio trabajo. “Esto suena loco, pero la gente está progresando tanto en terapias contra el cáncer que casi no estoy tan emocionado ahora para trabajar en nuestros proyectos, porque está claro que las personas ya están curando ciertos tipos de cáncer con otras tecnologías”. La gente ya está en el camino correcto con la inmunoterapia. Estamos 20 años detrás de las personas que han estado trabajando en las cosas que van a funcionar “.
Y sin embargo, dice Douglas, saben que tiene que funcionar. “Estamos utilizando los mismos materiales que utilizan las células para obtener un gran efecto, estamos reutilizando los de medicina. Estamos en la etapa en que es totalmente obvio que tiene que funcionar, ya funciona en la naturaleza, sería sorprendente que al final no funcione “.
Margarkar es más optimista sobre la empresa. Imagina nanorobots de diagnóstico, que flotan en el cuerpo, equipados con sensores para detectar cambios posiblemente peligrosos. Si una arteria comienza a estar un poco obstruida, o si un nodo cancerígeno comienza a crecer, estos nanomonitores detectarán esos cambios y alterarán su química en respuesta. Una resonancia magnética podría revelar los marcadores que han cambiado y señalar los problemas de salud con anticipación. Pero antes de que ocurra algo de eso, los investigadores tienen que superar todos esos otros obstáculos.
