Nanotecnología: abordar el riesgo de su toxicidad

Países en desarrollo necesitan regular la nanotecnología e investigar los patrones locales de riesgo, dicen Alok Dhawan y Vyom Sharma.

La nanotecnología, la ciencia de la manipulación de diminutas partículas de menos de 100 nanómetros de diámetro, tiene muchas aplicaciones en productos de consumo, dispositivos biomédicos, agentes de administración de fármacos y en el sector industrial.

Los países en desarrollo pasan por alto los riesgos potenciales de las nanopartículas y de estructuras como los nanotubos de carbono Flickr/ghutchis

Solo en el sector del consumo, más de 30 países están fabricando cerca de 1.300 productos basados en nanotecnología, incluyendo textiles, empaques de alimentos, cosméticos, equipaje, juguetes infantiles, detergentes para pisos y vendas para heridas. El número de estos productos ha aumentado en cinco veces en los últimos cinco años.

Pero este rápido crecimiento también ha acarreado preocupaciones sobre el potencial de efectos adversos en la salud  humana y el medio ambiente. Aunque la investigación sobre los daños no ha sido concluyente, los países en desarrollo que adoptan la nanotecnología no deberían pasar por alto los posibles riesgos y deben regular los productos que contienen nanopartículas.

Propiedades especiales, posibles daños

Su pequeño tamaño otorga a las nanopartículas algunas propiedades físicas inusuales, dado que el área de su superficie es proporcionalmente mayor a su volumen, en comparación con partículas más grandes. Esto también puede hacerlas biológicamente más activas. Por ejemplo, cuando el oro, usualmente un material inerte, se convierte en una nanoforma, actúa como un catalizador de reacciones químicas debido a la elevada reactividad de su superficie.

Esto sugiere que las nanopartículas podrían interactuar en forma diferente con sistemas biológicos, en comparación con partículas más grandes, y podrían llegar más lejos dentro del cuerpo.

Las personas pueden exponerse a las nanopartículas directamente —a través de fármacos a base de nanotecnología y cosméticos o protectores solares que se aplican tópicamente— o indirectamente, por ejemplo, por inhalación durante la síntesis de nanopartículas.

Varios estudios han documentado toxicidad in vitro e in vivo ante la exposición a nanopartículas. La evidencia sugiere que éstas pueden inducir daño al ADN, especies reactivas al oxígeno, daño a organelos celulares y muerte celular.

Y un estudio publicado en el European Respiratory Journal en 2009 asegura que siete trabajadoras chinas desarrollaron severo daño pulmonar después de inhalar nanopartículas de poliacrilato producidas en su fábrica de tintas. Esta es la primera vez que se establece un vínculo entre exposición a nanopartículas y salud humana [1].

Riesgo en la agenda…

Actualmente no existe en ningún país un etiquetado obligatorio de nanomateriales como potencialmente peligroso. Pero gobiernos e instituciones científicas en el mundo desarrollado —incluyendo a la Royal Society, del Reino Unido, y la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) — están prestando atención a los potenciales daños y han establecido comités para formular directrices sobre evaluación de riesgos.

Por ejemplo, bajo las actuales regulaciones, la EPA está proponiendo reglas que exijan a quienes fabrican, importan o procesan dos sustancias químicas —nanotubos de carbono monocapa o multicapa— que presenten una advertencia con información que podría ayudar a monitorear los riesgos para la salud o para el medio ambiente.

De forma similar, el gobierno de Estados Unidos está evaluando la seguridad para el medioambiente de las lavadoras que usan nanopartículas de plata al final del ciclo de lavado. En 2005 la preocupación sobre los efectos tóxicos sobre las poblaciones de microbios motivó el retiro temporal de una lavadora que usaba nanopartículas de plata en Suecia.

En EE.UU. la EPA ya ha decidido regular los productos que contienen nanopartículas de plata, las que se usan ampliamente en productos de consumo y tienen propiedades antibacterianas.

…mientras los países en desarrollo carecen de orientaciones

Pero a los países en desarrollo aún les falta conciencia sobre los potenciales peligros de los productos de consumo nanotecnológicos, y solo unas pocas directrices son de dominio público.

Una compañía en la India ya afirma ser la mayor fabricante mundial de telas nanotecnológicas. Muchas otras empresas que sintetizan nanopartículas —para uso en cosméticos, por ejemplo, o dispositivos de filtración de agua— están emergiendo en países como China e India.

Los marcos regulatorios y directrices para la síntesis, uso y desecho de nanomateriales tienen gran importancia para el desarrollo responsable de la nanotecnología en países en desarrollo. Organizaciones internacionales y naciones desarrolladas pueden ayudarles compartiendo información científica y tecnologías  para evaluar la seguridad ambiental y sanitaria.

Y para controlar las exposiciones ocupacionales, los marcos regulatorios deberían incluir documentación obligatoria para los nanomateriales desarrollados y el personal involucrado, además de capacitar a los trabajadores para que tomen precauciones.

Nuestra institución, el Instituto Indio de Investigación en Toxicología, en Lucknow, publicó recientemente directrices de manipulación segura de nanomateriales en laboratorios de investigación, un paso en la dirección correcta [2].

Consecuencias, no solo aplicaciones

Pero la vasta mayoría del financiamiento gubernamental en las naciones en desarrollo se gasta en investigación sobre aplicaciones, más que en las consecuencias de la nanotecnología.

Por ejemplo, de más de 200 proyectos de investigación financiados entre 2001 y 2010 por el Departamento de Ciencia y Tecnología de India bajo su emblemático programa Nano Misión, solo uno estaba directamente relacionado con estudios de toxicidad de las nanopartículas (y lo ganó nuestro instituto).

Como resultado, los científicos pueden fallar en la identificación de cualquier impacto de la nanotecnología que sea específico para poblaciones o para el uso de un producto en países pobres; los patrones de distribución ambiental y exposición podrían ser distintos en países en desarrollo.

La actual investigación en nanotoxicidad no considera cómo los diferentes ambientes locales y poblaciones pueden influir en los riesgos. Las personas en países en desarrollo podrían ser más propensas a efectos adversos de las nanopartículas debido a condiciones de salud subyacentes y malnutrición. Asimismo, la susceptibilidad genética a los efectos tóxicos varía en los distintos grupos étnicos y áreas geográficas.
La comunidad científica debe identificar estas brechas de información antes de desarrollar regulaciones y metodologías estandarizadas para la evaluación de la nanotoxicidad.

Alok Dhawan es científico principal y Vyom Sharma es miembro investigador senior del Grupo de Toxicología de Nanomateriales, del Instituto Indio de Investigación en Toxicología CSIR, en Lucknow, India.