La biotecnología del siglo XXI

Es difícil definir la biotecnología en pocas palabras. La mejor forma de presentarla o hablar de ella quizás es describiendo lo que permite la tecnología para la medicina de hoy y mañana. Los avances tecnológicos del siglo pasado y los de estos últimos años han permitido dar saltos consecuentes en avances en el sector salud. Este año, el Consejo Nacional de Ciencia y la Tecnología (CONACyT) está abriendo varias convocatorias de apoyo no solamente a la investigación sino también al desarrollo tecnológico para la salud, para que en este país también se pueda generar tanto conocimiento (absolutamente necesario para avanzar) como desarrollo propio de nuevos dispositivos, métodos de detección, diagnóstico y cura de pacientes con enfermedades de alto impacto. Esta semana, en el Distrito Federal se llevó a cabo una cumbre de diabetes en la cual se expresó la voluntad de hacer algo al respeto, rápidamente pero eficientemente también.

Veamos hoy algunos ejemplos en los cuales la tecnología más moderna está permitiendo cambiar los paradigmas en el sector salud. Quizás de estos ejemplos no veremos todos implementarse realmente, pero en su mayoría seguramente se generalizaron.

1-      La impresora 3D de órganos

Se está hablando mucho de las impresoras 3D últimamente. Son esas máquinas capaces de producir piezas de plástico en tercera dimensión a partir de un dibujo adecuado realizado por computadora o, mejor, de una réplica de un objeto existente anteriormente escaneado por cortes y en tercera dimensión gracias a un láser girando alrededor del objeto. Esas máquinas existen desde hace muchos años, pero recientes avances tecnológicos han permitido mejorar su eficiencia, su resolución y sobre todo su costo. Incluso se pueden diseñar y fabricar de manera casera con relativamente pocos recursos hoy en día*.

Esta semana, la empresa Xerox, pionera en impresión sobre papel e inventora del sistema que lleva su nombre, ha revelado que buscaba implementar un tipo de impresora 3D de ultra alta precisión para fabricar microchips electrónicos desde un escritorio y a la medida. Eso podría revolucionar la microtecnología, sin duda. Sin embargo, otra noticia reciente y muy interesante sobre las impresoras 3D consiste en el desarrollo de máquinas de impresión tridimensional de órganos biológicos artificiales. Una empresa alemana llamada Nanoscribe vende una que es capaz de una resolución de 150 nanometros (1000 veces más pequeño que el ancho de un cabello humano) para imitar estructuras muy pequeñas del cuerpo humano como capilares venosos o alveolos pulmonares. En Japón, fabricaron otra máquina con menor precisión pero capaz de fabricar piezas grandes como un hígado artificial con sus canales de irrigación sanguínea a partir de mediciones reales en el cuerpo humano. Eso permite evitar esperar un donante de órgano para un trasplante. Aunque el precio de esas máquinas sigue elevado, varias empresas las están desarrollando, lo que debería permitir bajar el costo relativamente rápidamente.

   

*Si le interesan esas máquinas y quiere saber cómo encontrarlas, usarlas o incluso fabricarlas, hay una gran variedad de fuentes en internet. Póngase en contacto con nosotros si no encuentra.

  

2-      Biosensor debajo de la piel

Para los que les tienen miedo a los piquetes, habíamos presentado en IQ un nuevo sensor de glucosa sin piquete, basado en la medición de niveles de glucosa a partir del sudor o de lágrimas. Un nuevo desarrollo proveniente de la Escuela Politécnica Federal de Lozano promete mucho: es un sensor miniatura (del orden de una pulgada de largo y unos milímetros de espesor) que se incorpora debajo de la piel en el abdomen o el brazo con un solo piquete (si todavía duele, pero una sola vez) y puede detectar y medir niveles de varias sustancias en la sangre, en tiempo real o cuando el médico lo necesite. La ventaja del nuevo biosensor es que su método de comunicación de los datos medidos es inalámbrico, con Bluetooth por ejemplo, lo que hace que puede comunicarse con una pequeña base portátil que a su vez manda los datos al médico o los almacena para su uso ulterior.

En su primera versión, el biosensor es capaz de medir hasta cinco sustancias diferentes en la sangre del paciente, sin más molestias, y la batería que necesita se recarga también de manera inalámbrica, con radiofrecuencias inofensivas para la salud. Como siempre en este caso, las pruebas del funcionamiento del concepto fueron realizadas en animales y planean realizarlas en humanos a corto plazo. Sin embargo, para poder empezar a comercializarlo, habrá que esperar que se compruebe que no hay peligros inducidos por el aparato para la salud del paciente. Eso llevará 4 años…

3-      Fibras ópticas para epilepsia

Investigadores de la Universidad de California Irvine han desarrollado un nuevo sistema bastante sencillo de tratamiento de la epilepsia usando fibras ópticas**. Efectivamente, gracias a un monitoreo de la actividad cerebral con un electro-encefalograma (EEG) pueden sincronizar la luz emitida por una fibra óptica ultra delgada a ataques epilépticos y cesarlos inmediatamente. Este proceso en tiempo real requiere de una implantación de esas fibras en el cortex cerebral; por lo tanto, es importante que sean muy delgadas, para no molestar ni dañar lo que pretende tratar y limitar el efecto a grupos muy reducidos de neuronas y células, evitando así los efectos colaterales indeseables que otros tratamientos pueden causar. Para lograr un éxito del tratamiento se aprovecha un proceso conocido de inhibición o excitación de proteínas sensibles a la luz para literalmente apagar el ataque en tiempo real. Se espera mucho de este sistema.

** Esther Krook-Magnuson, Caren Armstrong, Mikko Oijala, Ivan Soltesz. On-demand optogenetic control of spontaneous seizures in temporal lobe epilepsy.Nature Communications, 2013; 4: 1376 DOI:10.1038/ncomms2376