Por su tamaño, pueden mirar frente a frente al ADN para cambiar su comportamiento. Las nanopartículas son capaces de moverse donde reside la maquinaria más íntima de los seres vivos. Entre genes, entre proteínas, entre virus o entre células. Miles de científicos de todo el mundo investigan para construirlas átomo a átomo y que algún día modifiquen el curso de enfermedades como el cáncer o el alzhéimer. Pero la medicina no es su único campo de aplicación. La nanotecnología se vislumbra como la gran revolución tecnológica del siglo XXI. También se dedican grandes recursos para crear nanomateriales con nuevas propiedades que cambiarán nuestro día a día. De hecho, ya está entre nosotros. Se calcula que en el mercado ya hay unos 800 productos de consumo que la utilizan. Como las nanopartículas de la ligerísima raqueta de Rafael Nadal, las de superficies de ropa o sartenes que no se ensucian o cremas solares con protección total. De hecho, la cosmética es el sector que más las utiliza.
La raqueta de Nadal tiene nanopartículas, como 800 productos de consumo
La cosmética es el sector que más utiliza estos compuestos
"Las campañas en contra han sido interesadas", dice un científico
La UE impulsa normas y estudios para adelantarse a eventuales riesgos
¿Pero podrían las nanopartículas suponer un peligro para la salud? Existe la duda de si su virtud, su pequeño tamaño y su alta reactividad, podría convertirse en defecto. En el caso de los bienes de consumo, que a diferencia de las aplicaciones para medicina no pasan por ensayos clínicos con seres humanos, no se sabe con certeza si, sin quererlo, en algunos casos podrían atravesar la piel, viajar por el torrente sanguíneo y alcanzar órganos. Tampoco si por su alta reactividad podrían alterar elementos celulares de forma indeseada. En todo caso, la Unión Europea ha impulsado investigaciones y una reforma reglamentaria sobre nanotoxicidad porque reconoce que la posibilidad existe.
Se trata de avanzarse a los riesgos. Y, sobre todo, a la percepción social de estos riesgos. Los beneficios sociales y económicos que se esperan de ellas son muchos y la mayoría de expertos en este campo coinciden en la respuesta: no hay riesgo, pese a que algunas organizaciones ecologistas se hayan empeñado en lo contrario. Temen que se las estigmatice. "Ha habido campañas perversas, sin base científica e interesadas", afirma Fernando Palacio, investigador del Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón, en referencia a las acciones de Friends of the Earth contra los posibles daños de las nanopartículas en las cremas solares. Ahora bien, se trata de un no en el que hay que leer la letra pequeña.
Lo cierto es que por su tamaño, las nanopartículas adquieren propiedades físicas y químicas diferentes a sus homólogas a escala mayor. ¿Significa eso que toda nanopartícula debe estar bajo sospecha? De nuevo, un rotundo no. "No hay que pensar en ellas de forma indiscriminada", afirma Palacio. Aun así, según un informe sobre nanotecnología del Joint Research Center (organismo de la Unión Europea), emitido el pasado mes de julio, "hay una aceptación común de que esa posibilidad existe y que es necesaria más investigación".
En química, sea en kilos, en micras o en nanómetros, los riesgos de una sustancia dependen de diferentes factores. Y todos suman. El tamaño, por ejemplo, puede ser tanto una ventaja como un defecto, dependiendo del uso y de la sustancia. Un kilo de oro sólido arrojado a la cabeza de alguien puede dañar su salud, por supuesto. Sin embargo, en un futuro las partículas de oro de 35 nanómetros (en un centímetro cuadrado cabrían más de 200.000) podrían servir para tratar el cáncer. Otro ejemplo. Actualmente, el arsénico se utiliza en procesos industriales, en pequeñas dosis (no tan pequeñas como las nano) y en compuestos que permiten beneficiarse de algunas de sus propiedades de forma controlada y segura. Ahora bien, si se ingiere directamente y en concentraciones más elevadas se trata de un clásico de los venenos.
La diferencia a la hora de valorar las nanopartículas está en que a escala nano se rompen muchos de los parámetros con los que se miden sus riesgos y toxicidad, como la masa o la dosis. "A partir de ahora, en toxicología de nanomateriales, controlar la dosis ya no es suficiente, porque también son importantes la forma, el tamaño, la superficie y la pureza", explica Palacio.
La nanomedicina es uno de los subsectores más prometedores. Se prevé que el 80% de los medicamentos y las pruebas diagnósticas utilicen la nanotecnología. Son productos que, al igual que todo medicamento, pasan por ensayos clínicos largos y exigentes, en los que se comprueba su eficacia y su seguridad, con técnicas in vitro, con animales y con seres humanos. ¿Pero qué mecanismos controlan la seguridad de los químicos que se usan en otros productos de consumo?
En Europa existe el Registro Europeo de Productos Químicos (REACH). Todo producto químico de uso industrial debe estar registrado y para ello debe ir avalado por estudios que aseguren que no supone un peligro. Pero las mediciones físico-químicas que exige REACH no sirven para las nanopartículas, según reconoce en sus informes la UE, ya que se comportan de forma diferente. Por eso, desde Europa se está reformando la normativa para que permita evaluar la seguridad de los productos nano. Según anunció Stavros Dimas, comisario de la Dirección General de Medio Ambiente de la Unión Europea, en los próximos dos años (hasta 2012) la Comisión va a revisar a fondo toda la legislación relacionada con el uso de nanomateriales para productos de consumo.
De forma paralela, se están llevando a cabo diferentes estudios para evaluar la nanotoxicidad, ya que hasta el momento no existen evidencias científicas claras. Por ejemplo, es necesario concretar si los trabajadores y los investigadores expuestos necesitan tomar medidas de seguridad especiales. Por eso, una de las exigencias de REACH será que toda nanopartícula vaya avalada por estudios de trazabilidad, es decir, sobre su impacto desde que se fabrica el producto hasta que acaba siendo un residuo. De hecho, un reciente estudio realizado por un grupo del Instituto de Nanociencias de Aragón, y publicado en Nature Nanotechnology, demuestra que muchos de los investigadores que trabajan con nanomateriales no toman medidas de seguridad específicas. Los resultados se basan en 3.000 encuestas enviadas a especialistas de todo el mundo dedicados a sintetizar y manjar nanomateriales. Tres cuartas partes de los entrevistados respondieron no tener normas específicas en cuanto al manejo de nanomateriales.
Otra de las cuestiones es averiguar si por su pequeño tamaño pueden ir a parar a lugares inesperados, donde moléculas mayores no pueden penetrar, y alterar mecanismos celulares de forma indeseada. De mayor a menor, el cuerpo humano está formado por tejidos, células, moléculas y átomos. Una célula sanguínea mide unos 7.000 nanómetros. Un auténtico gigante si se la compara con la hemoglobina, que mide unos 5 nanómetros. Justo el doble que una molécula de ADN, que en unos 2,5 nanómetros de ancho contiene las instrucciones del libro de la vida.
No hay datos en humanos sobre si una nanopartícula que toque la piel puede alcanzar otros órganos. La sospecha se deriva de estudios indirectos. Son investigaciones en las que se ha medido el impacto de nanopartículas presentes en el aire contaminado, resultantes de la combustión en los coches. Se ha visto que si se respiran alcanzan el fluido sanguíneo. Incluso se sospecha que pueden llegar al cerebro o al feto en mujeres embarazadas y provocar alteraciones.
Otro estudio con ratones, en este caso expuestos a nanotubos de carbono, publicado en el 2008 en Nature Nanotechnology, demostró que su inhalación puede llegar a provocar inflamación e incluso lesiones pulmonares similares a las del asbestos. En el trabajo, los autores recomiendan "precaución antes de introducir en el mercado estos productos".
Cuando se habla de productos con nanopartículas, significa que pueden medir de 1 a 100 nanómetros. Y otra de las lagunas consiste en que aún no hay suficientes datos para definir a partir de qué tamaños provocan cambios y si coincidiría en diferentes materiales. Un reciente estudio del Centro de Implicaciones Ambientales de la nanotecnología, de la Universidad de Duke, en Estados Unidos, también publicado enNature Nanotechnology, muestra que las nanopartículas mayores de 30 nanometros no traspasan barreras biológicas.
Pero el tamaño no es lo único que importa. Ahí radica buena parte de la dificultad para dar con la regulación adecuada. La superficie de las nanopartículas también se diseña a la carta para que provoque los resultados deseados. "Así se puede dar lugar a reacciones químicas concretas, pero que también pueden llegar a participar en el metabolismo de la célula. Por ejemplo, pueden catalizar y hacer que su superficie absorba una proteína, pero también podría ocurrir que al mismo tiempo interaccionen con el ADN y aceleren o cambien una reacción a nivel celular, y acabar produciendo reacciones indeseadas", reconoce Enrique Moya, científico del CIC Biomagune en San Sebastián, que investiga con ratones la posible toxicidad de nanopartículas de óxidos de metales, entre ellas el zinc y el titanio, utilizadas en cremas solares de protección total ya que, a diferencia de otras, se consigue que su textura sea más transparente. Precisamente, se trata de las más cuestionadas por los ecologistas, en concreto por Friends of the Earth. De momento, el trabajo de Moya se limita a exponer ratones a diferentes concentraciones de estos compuestos. Aunque de momento no ha obtenido resultado sobre su potencial citotóxico, "hay sospecha", apunta.
Kenneth Dawson, investigador de la Universidad de Dublín, que lidera el proyecto europeo sobre nanotoxicidad Q-Nano, observa que las evidencias científicas sobre nanotoxicidad son muy limitadas. En el caso de las cremas solares, llega a sugerir sin reparos que el daño sobre la piel que se ha observado en algunas personas podría deberse a que las nanopartículas producen un mayor roce sobre la piel "y no a la toxicidad".
Otro análisis realizado por el centro de investigación CSIRO de Australia, el país con mayores índices de cáncer de piel y, por tanto, grandes interesados en este tipo de cremas, establece que las cremas con nanopartículas menores a 13 nanómetros son las más eficaces. Los autores advierten que no han examinado a fondo los posibles efectos. Es decir, que una vez más sus conclusiones vuelve a arrojar más preguntas.
Aun así, la nueva legislación europea sobre cosméticos va un paso por delante. Desde el año pasado establece que en el listado de ingredientes de todo producto debe indicarse claramente que contiene nanopartículas insertando la palabra "nano" después del nombre del ingrediente concreto. El documento incide en la misma incertidumbre: reconoce que "en la actualidad, la información sobre los riesgos asociados a los nanomateriales es inadecuada".
Incierta toxicidad
- Origen. En 1974, Norio Taniguchi propuso el uso de la palabra nanotecnología. En el año 1991 se pudieron observar por primera vez nanotubos de carbono, que permiten construir estructuras tan duras como el diamante y tan flexibles como una goma.
- Tamaño. Miden entre 1 y 100 nanómetros. En un metro caben mil millones de nanómetros. Se cree
que además de poder cruzar la membrana de las células, pueden alcanzar la sangre y los órganos. Probablemente, su dosis de toxicidad es diferente que la considerada a otras escalas y sería mayor en dosis menores.
- Superficie. Su toxicidad no depende solo de la composición. En proporción, su superficie es mayor que su volumen y, además, están diseñadas para producir ciertas funciones, lo que hace que potencialmente sean más reactivas incluso en otros aspectos. Se cree que existe la posiblidad de que por su alta reactividad puedan alterar mecanismos celulares para los que no han sido diseñadas.
- Forma. La forma también podría incidir en su efecto sobre la salud. Aunque no es concluyente, las estructuras en nanotubos -con un diámetro de nanómetros, pero una longitud de micras- podrían ser más tóxicas.
La iniciativa no es pionera. En 2001 y 2007 ya se habían producido distintos experimentos donde se pretendía emplear sistemas de almacenamiento biológico. Estos experimentos no tuvieron éxito, pero desde la Universidad China de Hong Kong los destacan como los primeros pasos en la materia.
