Nanotecnologia

MICRO Y NANOTECNOLOGÍA EN MEDICINA: LOS CHIPS O MICROARRAYS DE ADN Ana Dopazo González Responsable de la Unidad de Análisis Genómico Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas Introducción La aplicación de la nanotecnología a la investigación biomedica se remonta al menos unas pocas décadas atrás, cuando las técnicas de la ingeniería genética hicieron posible la manipulación del DNA (o ADN).En realidad, los seres vivos y entre ellos el hombre, objeto de estudio de la medicina, es el resultado de un proceso de nanotecnologia natural. Estamos formados por células de escala micrométrica cuyo comportamiento viene gobernado por el funcionamiento orquestado de moléculas de escala nanométrica de acuerdo con leyes químicas, físicas y biológicas. No en vano medicina y salud son camposprivilegiados en donde investigar y desarrollar los avances de la multidisciplinar área de la micro- y la nanotecnología, y donde su aplicación promete resultados revolucionarios: No sólo por posibilitar la creación de estructuras de escala nanométrica de gran potencial diagnóstico y terapéutico, sino porque permite abordar de forma novedosa el conocimiento detallado de cómo funciona el cuerpo humano,abriendo asi nuevas perspectivas en la prevención y el tratamiento de las enfermedades. Aunque lo que hoy conocemos como nanotecnología es todavía una disciplina emergente, entre sus principales líneas de investigación y desarrollo con aplicación en las áreas de medicina y salud destacan la creación de nuevos productos médicos que faciliten la administración de fármacos in situ, el screening denuevas drogas, los métodos diagnósticos, el seguimiento de los pacientes y las intervenciones quirúrgicas mínimamente invasivas, entre otras. Así, se habla de distintas modalidades de “pastillas inteligentes” que favorezcan terapias no agresivas, como por ej., durante el proceso de administración de fármacos, de manera que éstos alcancen su órgano diana sin causar efectos laterales no deseados; de lafabricación de órganos, tejidos e implantes artificiales mediante el uso de nanomateriales biocompatibles; de la utilización de biosensores con fines preventivos y de diagnóstico precoz, etc. Conceptos más futuristas incluyen el desarrollo de dispositivos integrados capaces de alcanzar específicamente células alteradas (por ej. células tumorales), detectar defectos en el RNA, DNA o proteínas,seleccionar una droga apropiada en base a estas características, inducir un tratamiento no invasivo, documentar la respuesta al tratamiento e identificar células enfermas residuales. En la medicina molecular el empleo de herramientas micro- y nanotecnológicas ha desencadenado ya cambios revolucionarios gracias a los enormes logros en el campo de la Genómica. La secuenciación del genoma humano es unejemplo de estos logros, sin embargo una lista de todos los genes no nos dice qué hacen esos genes, cómo funciona una célula, cómo las células forman los organismos, qué cambios conducen a la enfermedad, etc. y son necesarias nuevas tecnologías que contribuyan a responder estas preguntas. De entre estas nuevas tecnologías, merece mención especial por su potencial una tecnología cuyo desarrollo hasido posible gracias al avance de los procesos de miniaturización y cuyo impacto en el área biomédica ya ha comenzado: la técnica de los chips o microarrays de DNA.

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Dña. Ana Dopazo González

Un microarray de DNA propiamente dicho consiste en un soporte sólido, por ejemplo un cristal de microscopio, en el que se encuentran representados de manera ordenada (arrayed) miles de genes; cada genestá representado por un fragmento específico de DNA (cDNA u oligonucleótido) inmovilizado sobre la superficie y que ha sido depositado por un robot o sintetizado in situ (caso de los chips comerciales de Affymetrix). A esta técnica y a su aplicación en el área de la medicina, en particular en cáncer, está dedicado este artículo. LOS MICROARRAYS DE DNA COMO COMPARADO DE LA EXPRESION GENICA....