Salud
IBM e Instituto de Bioingeniería y Nanotecnología descubren revolucionario tratamiento para SARM
IBM e Instituto de Bioingeniería y Nanotecnología descubren revolucionario
tratamiento para SARM
Nuevas estructuras moleculares podrían combatir enfermedades infecciosas
con más eficacia que los antibióticos convencionales.
SAN JOSÉ, California – 12 de abril 2011: Investigadores de IBM (NYSE: IBM)
y el Institute of Bioengineering and Nanotechnology lograron un importante
avance en nanomedicina, al demostrar que nuevos tipos de polímeros son
capaces de detectar físicamente y destruir bacterias resistentes a los
antibióticos, y así ayudar a combatir enfermedades infecciosas como el
Staphylococcus aureus resistente a la meticilina, conocido como SARM /
MRSA.
Estas nanoestructuras, descubiertas gracias a la aplicación de principios
utilizados en la fabricación de semiconductores, son físicamente atraídas a
células infectadas que actúan como imanes, lo cual permite la erradicación
selectiva de bacterias que son difíciles de tratar, sin destruir las
células saludables que las circundan. Estos agentes también impiden que las
bacterias desarrollen resistencia a las drogas, pues rompen literalmente la
pared y la membrana de la célula bacteriana, lo cual constituye una
modalidad de ataque radicalmente diferente de la utilizada por los
antibióticos tradicionales.
SARM es tan sólo uno de los tipos de bacterias peligrosas que se encuentran
comúnmente en la piel y que pueden contagiarse fácilmente en lugares como
gimnasios, escuelas y hospitales, donde la gente está en contacto cercano.
En 2005, SARM fue responsable de casi 95,000 infecciones graves, y se lo
asoció con casi 19,000 muertes relacionadas con infecciones hospitalarias
en los Estados Unidos.
El desafío que plantean infecciones como SARM es doble. En primer lugar, la
resistencia a las drogas se produce porque los microorganismos son capaces
de evolucionar para resistir eficazmente a los antibióticos, ya que los
tratamientos actuales dejan prácticamente intactas su pared y membrana
celular. Además, las altas dosis de antibióticos necesarias para matar una
infección semejante destruyen indiscriminadamente glóbulos rojos saludables
junto con las células contaminadas.
“La cantidad de bacterias que hay en la palma de una mano supera a toda la
población humana,” comentó el Dr. James Hedrick, Científico en Materiales
Orgánicos Avanzados, de IBM Research – Almaden. “Con este descubrimiento,
pudimos aprovechar décadas de desarrollo de materiales tradicionalmente
utilizados en tecnologías de semiconductores, para crear un mecanismo de
llegada de medicamentos que es totalmente novedoso y podría tornarlos más
específicos y eficaces.”
Si se fabricaran comercialmente, estas nanoestructuras biodegradables
podrían inyectarse directamente en el cuerpo o aplicarse tópicamente sobre
la piel, para tratar infecciones dérmicas a través de productos de consumo
como desodorantes, jabones, higienizantes de manos, toallas para limpieza
de superficies domésticas y conservantes, y para contribuir a cicatrizar
heridas y curar la tuberculosis e infecciones del pulmón.
“Utilizando nuestras novedosas nanoestructuras, podemos ofrecer una
solución terapéutica viable para el tratamiento de SARM y otras
enfermedades infecciosas. Este descubrimiento extraordinario integra
efectivamente nuestras capacidades en ciencias biomédicas e investigación
de materiales para abordar cuestiones clave en la entrega de drogas
convencionales,” comentó Dr. Yiyan Yang, Líder de Grupo del Institute of
Bioengineering and Nanotechnology de Singapur.
Cómo funciona
El sistema inmune del cuerpo humano está diseñado para protegernos de
sustancias peligrosas, tanto por dentro como por fuera, pero por una
variedad de razones, muchos de los antibióticos convencionales de hoy día
son rechazados por el organismo o tienen una tasa de éxito limitada para el
tratamiento de bacterias resistentes a los medicamentos. Los agentes
antimicrobianos desarrollados por IBM Research y el Institute of
Bioengineering and Nanotechnology están específicamente diseñados para
apuntar a un área infectada y permitir la entrega sistémica de la droga.
Una vez que estos polímeros entran en contacto con el agua dentro del
cuerpo o sobre su superficie, se auto-convocan en una nueva estructura
polímera diseñada para atacar ciertas células en base a la interacción
electrostática y atravesar sus membranas y paredes celulares. La naturaleza
física de esta acción impide a las bacterias desarrollar una resistencia a
estas nanopartículas.
La carga eléctrica que se encuentra naturalmente en las células es
importante porque las nuevas estructuras polímeras son atraídas sólo a las
áreas infectadas y al mismo tiempo preservan los glóbulos rojos saludables
que el cuerpo necesita para transportar el oxígeno por todo el cuerpo y
combatir las bacterias.
A diferencia de la mayoría de los materiales antimicrobianos, estos son
biodegradables, lo cual mejora su aplicación potencial, porque son
eliminados naturalmente del organismo (no dejan material residual que se
acumula en los órganos).
Los polímeros antimicrobianos creados por IBM Research y el Institute of
Bioengineering and Nanotechnology fueron probados en muestras microbianas
clínicas por State Key Laboratory for Diagnosis and Treatment of Infectious
Diseases, First Affiliated Hospital, College of Medicine y la Universidad
de Zhejiang en China. El informe completo sobre el estudio se publicó
recientemente en la revista científica Nature Chemistry.
Los investigadores de IBM ya están aplicando los principios de la
nanotecnología para crear innovaciones médicas potenciales como el
transistor ADN (DNA Transistor) y resonancias magnéticas 3D (3-D MRI). Más
recientemente, se han dedicado a trabajar en un análisis de diagnóstico en
el punto de atención en un solo paso, basado en un innovador chip de
silicio que requiere menos volumen de muestra, puede ser mucho más rápido,
portátil, fácil de usar y puede utilizarse para la detección de una
cantidad de enfermedades. Apodado “Laboratorio en un chip” (“Lab on a Chip
”) ofrece resultados con tanta velocidad y precisión que una pequeña
muestra de sangre de un paciente podría ser analizada de inmediato tras un
ataque cardíaco para permitir al médico tomar rápidamente un curso de
acción para ayudar al paciente a sobrevivir.
Para ver información adicional sobre cómo IBM está trabajando para una
atención de salud más inteligente, visite: ibm.com/smarterplanet/healthcare
o ibm.com/research.
Acerca del Institute of Bioengineering and Nanotechnology
Fundado en 2003, el Institute of Bioengineering and Nanotechnology (IBN)
lleva a cabo investigación de punta con la misión de relacionar múltiples
disciplinas en todos los campos de la ingeniería, la ciencia y la medicina
para producir adelantos científicos que mejorarán la atención de la salud y
la calidad de vida.
