Nanoimmunoengineering strategies in cancer diagnosis and therapy

Cancer immunotherapy strategies in combination with engineered nanosystems have yielded beneficial results in the treatment of cancer and their application is increasing day by day. The pivotal role of stimuli-responsive nanosystems and nanomedicine-based cancer immunotherapy, as a subsidiary discipline in the field of immunology, cannot be ignored. Today, rapid advances in nanomedicine are used as a platform for exploring new therapeutic applications and modern smart healthcare management strategies. The progress of nanomedicine in cancer treatment has confirmed the findings of immunotherapy in the medical research phase. This study concentrates on approaches connected to the efficacy of nanoimmunoengineering strategies for cancer immunotherapies and their applications. By assessing improved approaches, different aspects of the nanoimmunoengineering strategies for cancer therapies are discussed in this study (AU)

Nanocannabinoides como terapia frente a glioma / Nannocannabinoids for brain tumor drug delivery

Las patologías cerebrales representan un desafío terapéutico por la restricción al paso de fármacos a través de la barrera hematoencefálica. Por ello, actualmente se persigue diseñar transportadores de fármacos capaces de atravesar de manera eficiente el endotelio cerebral tras su administración intravenosa. Sin embargo, el impacto traslacional de la nanomedicina es aún discreto. Sin duda, la transición de un desarrollo empírico hacia un diseño racional adecuado a las necesidades terapéuticas concretas en cada caso aumentará las posibilidades de éxito.Bajo esta premisa y aprovechando tanto el tropismo cerebral como la actividad antiproliferativa del cannabidiol, y a fin de contribuir al diseño racional de nanocápsulas dirigidas para el tratamiento de gliomas, hemos evaluado la influencia de distintos parámetros en su comportamiento in vitro e in vivo. Efectivamente, hemos demostrado que tanto el paso a través de barrera hematoencefálica como la captación por células de glioma, así como la velocidad de liberación de fármacos pueden modularse variando su tamaño de partícula. El método térmico de inversión de fases posibilita la obtención de nanocápsulas bajo demanda en términos de tamaño gracias al modelo matemático lineal en una variable aquí descrito.Además, hemos desarrollado una novedosa estrategia de vectorización con cannabidiol (que incluso supera a otras que ya se encuentran en ensayos clínicos). Asimismo, las nanocápsulas sirven como transportadores de liberación prolongada del cannabidiol, superando así sus problemas de formulación que venían limitando su potencial terapéutico.En conjunto, las nanocápsulas lipídicas, cargadas y funcionalizadas con cannabidiol, constituyen prometedores candidatos para el tratamiento de gliomas. (AU)

Brain diseases are a major health challenge as brain drug delivery is truly hindered by the blood-brain barrier. Therefore, targeted drug nanocarriers arise as an alternative to achieve efficient transport across the brain endothelium following minimally-invasive intravenous injection. However, the global translational impact of nanomedicine remains modest. Certainly, the transition from empirical development towards a rational design tailored to the specific disease needs is likely to improve the chances of success.Under this assumption and taking advantage of both the natural brain tropism and the antiproliferative activity of cannabidiol, to contribute to the rational design of targeted nanocapsules for glioma therapy, we have thoroughly screened the influence of distinct parameters on their in vitro and in vivo behaviour. Effectively, we have demonstrated that both the brain and glioma targeting ability and the drug release rate can be tailored by varying the particle size of the nanocapsules. This fine size-tailoring can be achieved by the phase inversion temperature method thanks to the hereindescribed linear univariate mathematical model as a function of the oily phase/surfactant mass ratio.Moreover, we have introduced, on the one hand, a pioneering brain tumor targeting strategy with cannabidiol (with better targeting properties than other strategies that have already reached the clinical trials stage) and, on the other hand, nanocapsules as extendedrelease carriers of cannabidiol to overcome the formulation problems that have traditionally constrained its therapeutic potential.Altogether, small lipid nanocapsules loaded and functionalized with cannabidiol arise as promising dually-targeted candidates for intravenous treatment of glioma. (AU)

Nanoformulaciones avanzadas contra la infección bacteriana / Advanced nanoformulations against bacterial infection

En la actualidad, los antibióticos constituyen la piedra angular en el tratamiento de las infecciones bacterianas. Sin embargo, en las últimas décadas, las bacterias han desarrollado mecanismos de defensa que las hace altamente resistentes a los antibióticos existentes, lo que nos deja vulnerables frente a las infecciones. La Organización Mundial de la Salud alerta de que las resistencias bacterianas constituyen una grave amenaza para la toda la humanidad y que necesitamos urgentemente el desarrollo de nuevos antibacterianos. La nanotecnología ha irrumpido en este escenario proporcionando herramientas novedosas para el diagnóstico, prevención y tratamiento de numerosas patologías, principalmente el cáncer. De este modo, la nanomedicina permite abordar diferentes enfermedades utilizando nanotransportadores de fármacos capaces de dirigirse de forma selectiva a la diana terapéutica, aumentando así la eficacia del tratamiento y disminuyendo los efectos secundarios. Este discurso se centra en las nanopartículas mesoporosas de sílice (MSNs), cuyas propiedades únicas y enorme versatilidad permiten diseñar múltiples nanosistemas para tratar infecciones bacterianas. Su capacidad para dirigirse específicamente a las bacterias y/o al biofilm, liberar distintos fármacos de manera controlada y/o inteligente en respuesta a determinados estímulos, e incorporar cationes terapéuticos en terapias combinadas, auguran el desarrollo de nanoformulaciones avanzadas que podrían revolucionar la lucha contra la infección bacteriana. (AU)

Nowadays, antibiotics remain the cornerstone in the treatment of bacterial infections. However, in recent decades, bacteria have developed defense mechanisms that make them highly resistant to the existing antibiotics, leaving us vulnerable to infection. The World Health Organization warns that bacterial resistance constitutes a serious threat to humanity at global level and that there is an urgent need of developing new antibacterial agents. Nanotechnology has entered into this scenario by providing novel tools for the treatment of numerous pathologies, highlighting cancer. Nanomedicine brings up the opportunity to address different diseases using drug nanocarriers that can be specifically directed to the therapeutic target, increasing the efficacy of the treatment and reducing the side effects. This entrance speech focuses on mesoporous silica nanoparticles, whose unique properties and enormous versatility allow the design of multiple nanosystems to treat bacterial infections. Its ability to specifically target bacteria and/or biofilm, release different drugs in a controlled manner and/or in a smart fashion, i.e. in response to certain stimuli, and incorporate therapeutic cations for combined therapies, envision the development of advanced nanoformulations that could revolutionize the fight against bacterial infection. (AU)

ARADyAL: The Spanish Multidisciplinary Research Network for Allergic Diseases

Thematic cooperative health research networks (RETICS) are organizational structures promoted by the Instituto de Salud Carlos III of the Spanish Ministry of Science with the objective of carrying out cooperative research projects addressing challenges of general interest for society as a whole in the field of health care. The RETICS of Asthma, Adverse Drug Reactions, and Allergy (ARADyAL) received funding in 2016 for a 5-year program (2017-2021). ARADyAL integrates basic and clinical research in the areas of allergy, immunology, genetics, nanomedicine, pharmacology, and chemistry, with special interest in research on new biomarkers and the design and evaluation of new interventions for allergic patients with severe phenotypes. The consortium comprises 28 groups across Spain, including 171 clinical and basic researchers, 17 clinical groups that cover more than 10 000 000 patients of all ages from urban and rural areas and 11 basic groups active mostly at universities and research institutes. ARADyAL has proposed a research program organized into 3 different areas focusing on precision medicine, as follows: Program 1, Mechanisms and prediction of adverse drug reactions and allergic diseases; Program 2, Toward a precise diagnosis of allergic diseases; and Program 3, Predicting interventions in allergic diseases. There is also 1 common program dedicated to training. The network has a Steering Committee and an External Advisory Scientific Committee, which advise the global network coordinator, who has recognized expertise in the field. ARADyAL is a unique meeting point for clinicians and basic scientists who are already working in allergy. (AU)

Las Redes Temáticas de Investigación Cooperativa en Salud (RETICS) son unas estructuras organizativas promovidas por el Instituto de Salud Carlos III del Ministerio de e Sanidad, Consumo y Bienestar Social con el objetivo de llevar a cabo proyectos de investigación colaborativos que aborden desafíos de interés general para la sociedad en el campo de la salud. La RETICS de Asma, Reacciones Adversas a Fármacos y Alérgicas (ARADyAL) comenzó en 2016 y fue financiada por un periodo de 5 años (2017-2021). ARADyAL integra la investigación básica y clínica en diferentes áreas de conocimiento, alergia, inmunología, genética, nanomedicina, farmacología y química, con especial interés en la investigación de nuevos biomarcadores, y el diseño y evaluación de nuevas estrategias de intervención para pacientes alérgicos con fenotipos graves. El consorcio está compuesto por 28 grupos de toda España, que incluyen 171 investigadores clínicos y básicos: 17 grupos clínicos que cubren a más de 10.000.000 de pacientes de todas las edades y de áreas tanto urbanas como rurales; 11 grupos básicos que desarrollan sus actividades principalmente en universidades e institutos de investigación. ARADyAL propone un programa de investigación organizado en tres áreas diferentes centradas en la medicina de precisión: Programa 1. Mecanismos y predicción de reacciones adversas a medicamentos y enfermedades alérgicas; Programa 2. Hacia un diagnóstico preciso de enfermedades alérgicas; y Programa 3. Predicción de intervenciones en enfermedades alérgicas. Además, hay un programa transversal dedicado a la formación. La red cuenta con un Comité de Dirección y un Comité Científico Asesor Externo, que asesoran a la coordinadora de la red la cual tiene experiencia reconocida en el campo. ARADyAL es un punto de encuentro único para médicos y científicos básicos que ya están trabajando en alergias.

Quimioterapia nanométrica a base de cannabinoides para el tratamiento de tumores ginecológicos / Cannabinoid based chemo-nanotherapy for the treatment of gynecological

El cannabidiol está despertando un creciente interés como agente antitumoral. Sin embargo, no se ha estudiado su efecto en cáncer de ovario, uno de los tumores más agresivos en mujeres. En el presente trabajo se ha evaluado, por primera vez, el potencial uso del cannabidiol en solución y encapsulado en nanopartículas funcionalizadas con ácido fólico en cáncer de ovario, ya que estos tumores sobre expresan los receptores de ácido fólico, permitiendo una acumulación selectiva de estas nanoformulaciones en las células tumorales. El cannabidiol en solución inhibe la proliferación y migración de las células SKOV-3. En terapia de combinación, aumenta significativamente la eficacia antitumoral del paclitaxel, presentando un efecto sensibilizador y sinérgico. En los modelos in ovo, la administración previa de cannabidiol en solución seguido de su coadministración con paclitaxel muestra un efecto inhibitorio sobre el crecimiento tumoral significativamente superior al paclitaxel en monoterapia. Las nanopartículas desarrolladas son eficazmente internalizadas por las células SKOV-3, presentando las nanopartículas con ácido fólico una captación más rápida. Aunque en los estudios de eficacia antitumoral in vitro las nanopartículas funcionalizadas no presentan una actividad antiproliferativa superior al cannabidiol en solución o a las nanopartículas no funcionalizadas, en los modelos in ovo su eficacia antitumoral es significativamente superior, indicando que el desarrollo de nanopartículas funcionalizadas con ácido fólico es una buena estrategia para vectorizar el cannabidiol a tumores de ovario. Por último, las nanopartículas de cannabidiol potencian el efecto antitumoral del paclitaxel, presentando las formulaciones funcionalizadas con ácido fólico una mayor eficacia que el cannabidiol en solución

Cannabidiol has become in a potential anticancer agent. Nevertheless, it has not been evaluated in ovarian cancer, one of the most aggressive tumors in women. In this work, the potential use of cannabidiol in solution and encapsulated into polymeric nanoparticles coated with folic acid was evaluated for the first time for the treatment of ovarian cancer. Ovarian tumors over-express folic acid receptors and folic-acid-coated nanoformulations trend to be selectively accumulated at tumor site. Cannabidiol in solution administered as monotherapy inhibits the proliferation and migration of SKOV-3 cells. In combination therapy, it significantly increases the antitumor efficacy of paclitaxel, showing a sensitizer and synergistic effect. In ovo, the previous administration of cannabidiol in solution followed by its co-administration with paclitaxel, shows a significantly higher inhibitory effect on ovarian tumor growth than single paclitaxel. The developed nanoparticles are efficiently uptaken by SKOV-3 cells, showing folic acid coated formulations a faster internalization. Although coated formulations do not exhibit a higher in vitro antiproliferative effect compared to cannabidiol in solution or non-coated formulations, in ovo its antitumoral efficacy is significantly higher. This indicates that folic acid-coated nanoparticles represent a good strategy to target cannabidiol to ovarian tumors. Finally, cannabidiol-loaded nanoparticles improve the in vitro antiproliferative effect of paclitaxel, showing folic acid-coated-formulations a better efficacy than cannabidiol in solution

Nanotecnología e Inmunología: las dos caras de la moneda / No disponible

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Reflexões bioéticas acerca da inovação em Nanomedicamentos / Reflexiones bioéticsa acerca de la innovación en Nanomedicamentos / Bioethical Reflections on Innovation in Nanomedicines / Reflexions bioètiques sobre la innovació en nanomedicaments

A nanotecnologia vem se desenvolvendo de forma exponencial na área farmacêutica, prometendo grandes benefícios, entretanto, pode estar sujeita a riscos intrínsecos relacionados a esta ciência. Neste artigo é realizada uma reflexão acerca dos desafios enfrentados pelos órgãos regulatórios em função da ausência, ou ainda, incipiente legislação, especialmente no Brasil, visto que os documentos disponíveis em relação a regulamentação, não incluem especificações para nanomedicamentos, os quais apresentam alterações na dimensão e constituição, e consequentemente comportamento diferente de medicamentos convencionais. A contingência envolvendo o desenvolvimento de nanomedicamentos e a gestão dos riscos para a vida humana e o meio ambiente fazem com que a bioética seja invocada de forma a analisar quais os impactos decorrem deste proceso

Nanotechnology has been developing exponentially in the pharmaceutical area, promising great benefits, however, it may be subject to intrinsic risks related to this science. In this article, a reflection is made on the challenges faced by regulatory agencies due to the absence or incipient legislation, especially in Brazil, since the available documents in relation to regulation do not include specifications for nanomedicine, which present changes in the dimension and constitution, and consequently different behavior of conventional drugs. The contingency involving the development of nanomedicine and the management of the risks for human life and the environment, cause bioethics to be invoked in order to analyze the impacts of this process

La nanotecnología se está desarrollando de forma exponencial en el área farmacéutica, prometiendo grandes beneficios, sin embargo, puede estar sujeta a riesgos intrínsecos relacionados a esta ciencia. En este artículo se reflexiona sobre los desafíos enfrentados por los órganos regulatorios en función de la ausencia, o aún incipiente legislación, especialmente en Brasil, ya que los documentos disponibles en relación a la reglamentación, no incluyen especificaciones para nanomedicamentos, los cuales presentan alteraciones en la dimensión y la constitución, y consecuentemente un comportamiento diferente de los medicamentos convencionales. La contingencia que involucra el desarrollo de nanomedicamentos y la gestión de los riesgos para la vida humana y el medio ambiente hacen que la bioética sea invocada para analizar qué impactos se derivan de este proceso

La nanotecnologia s'està desenvolupant de forma exponencial en l'àrea farmacèutica, prometent grans beneficis; no obstant això, pot estar subjecta a riscos intrínsecs relacionats amb aquesta ciència. En aquest article es reflexiona sobre els desafiaments que enfronten els òrgans reguladors en funció de l'absència, o d’una legislació incipient, especialment al Brasil, ja que els documents disponibles en relació a la reglamentació no inclouen especificacions per a nanomedicaments, els quals presenten alteracions en la seva dimensió i constitució, i conseqüentment presenten un comportament diferent al dels medicaments convencionals. La contingència que involucra el desenvolupament de nanomedicaments i la gestió dels riscos per a la vida humana i el medi ambient fan que la bioètica hagi de jugar un paper a fi d’analitzar quins impactes es deriven d'aquest procés

New physical approaches to treat cancer stem cells: a review

Cancer stem cells (CSCs) have been identified as the main center of tumor therapeutic resistance. They are highly resistant against current cancer therapy approaches particularly radiation therapy (RT). Recently, a wide spectrum of physical methods has been proposed to treat CSCs, including high energetic particles, hyperthermia (HT), nanoparticles (NPs) and combination of these approaches. In this review article, the importance and benefits of the physical CSCs therapy methods such as nanomaterial-based heat treatments and particle therapy will be highlighted

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Aplicaciones clínicas de la nanotecnología en odontología y medicina oral / Clinical applications of nanotechnology in dentistry and oral medicine

La nanotecnología se define como la manipulación de objetos en escala nanométrica. Su utilización en el campo odontológico es innumerable. Los nanosistemas juegan un papel emergente e innovador en la prevención, diagnóstico y tratamiento de muchas enfermedades de la cavidad bucal. La nanotecnología en los últimos años está revolucionando nuestra forma de trabajar, gracias a la fabricación de dispositivos con nanosensores se nos permitirá hacer un diagnóstico eficaz y altamente específico en poco tiempo, y ofrecerá una terapia alternativa y eficiente especialmente en el tratamiento contra el cáncer oral, mejorando la vida de los seres humanos. Con esta revisión queremos aclarar y profundizar en el estudio sobre las aplicaciones de la nanotecnología en Odontología y Medicina Oral

Nanotechnology is defined as the manipulation of objects on the nanoscale. It’s potential applications in the field of dentistry are countless. The nano-systems play an outstanding and innovative role in the prevention, diagnosis and treatment of many diseases of the oral cavity. The main objective of this review is to clarify and deepen the study of the applications of nanotechnology in oral medicine. Nanotechnology in the recent years is revolutionizing the way we work, more than any other discovery of the past. Making nanosensors devices allows efficient and highly specific diagnosis in a short time, and will offer an alternative and effective therapy particularly in the treatment of oral cancer, improving the lives of human beings. The main objective of this review is to clarify and deepen the study of the applications of nanotechnology in oral medicine

Régimen jurídico de la Nanomedicina en España / No disponnible

El devenir de los tiempos ha favorecido el desarrollo de tecnologías aplicadas a dispositivos, materiales, procedimientos médicos y modalidades terapéuticas desarrolladas, en algunos casos, mediante la convergencia de materiales vivos e inertes, dando lugar al descubrimiento de nuevos tratamientos médicos beneficiosos para la salud y la mejora de la calidad de vida de nuestra especie. En base a estos presupuestos metodológicos el objeto de este trabajo ha consistido en analizar cuáles son los avances más notorios que se han producido en este campo durante los últimos años y cuales es el mapa jurídico de los sistemas de Nanomedicina en un país como España inmerso, actualmente, en una desoladora época de crisis gestionada por las instancias públicas en base a recortes en el ámbito de la salud pública

The evolution has favored the development of technologies applied to devices, materials, medical procedures and therapeutic modalities developed, in some cases, by the convergence of living and inert materials, leading to the discovery of new medical treatments beneficial to health and the improvement of the quality of life of our species. Based on these methodological assumptions the objective of this work has been to analyze which are the most notorious advances that have occurred in this field during the last years and what is the legal map of the systems of Nanomedicine in a country like immersed Spain, Currently, in a bleak era of crisis managed by public bodies based on cuts in the field of public health

La inmunoterapia del cáncer ante el espejo / No disponible

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El abordaje de la inmunoterapia específica de las enfermedades autoinmunes a través de la nanomedicina / The specific immunotherapy of autoimmune diseases through the nanomedicine

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Nanomedicina, desarrollo de vacunas y generación de anticuerpos monoclonales / No disponible

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Dialogar la nanoética / No disponible

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Paradigmas meta-jurídicos de la Nanomedicina / No disponible

La irrupción de la Nanotecnología en el ámbito de la Medicina ha dado lugar al nacimiento de una nueva disciplina científica, la Nanomedicina, que incluye un amplio abanico de tecnologías aplicadas a dispositivos, materiales, procedimientos médicos y modalidades terapéuticas que están siendo desarrollados, en algunos casos, mediante la convergencia de materiales vivos e inertes. Los avances que se están produciendo en este campo científico constituyen el preludio de una nueva era en el ámbito sanitario marcada por el uso de nanotecnologías cuyo desarrollo va a proporcionar, a corto o a medio plazo, beneficios sustanciales para el bienestar general y para la salud de las personas que padecen enfermedades graves e incurables mediante otros tratamientos médicos más tradicionales. Sobre la base de estas premisas, el objeto del presente trabajo ha consistido en delimitar los paradigmas éticos-jurídicos que deberían de presidir los avances y las expectativas generadas por las aplicaciones sanitarias de la Nanotecnología (AU)

Nanomedicine is the Nanotechnology applied in the field of Medicine. Nanomedicine includes a wide range of technologies applied to devices, materials, medical procedures and treatment modalities are being developed, in some cases, through the convergence of living and nonliving materials. The developments in this scientific field are the prelude of a new era in health where Nanotechnology will provide, in a short period of time, substantial benefits for the general welfare and health of people with serious and incurable diseases using other more traditional medical treatments. This is, in brief, the object of this research that has been focused in the study of the ethical-legal paradigms that should inform the developments and expectations generated by medical applications of Nanotechnology (AU)

Nanoterapias oncológicas: aplicaciones actuales y perspectivas futuras / Oncologic nanotherapies: current applications and future perspectives

La aplicación de la nanotecnología en la terapia del cáncer ha despertado gran interés en los últimos años. Ello se debe a que la nanotecnología aporta soluciones encaminadas en general a mejorar la eficacia y reducir la toxicidad de los tratamientos oncológicos. En este artículo, se resumen los avances más significativos en el diseño y desarrollo de nanomedicamentos oncológicos en sus diversas presentaciones, como son los liposomas, las nanopartículas, las micelas poliméricas y los conjugados. Además, se destacan algunas de las nuevas estrategias adoptadas en el tratamiento del cáncer tales como la terapia génica, la terapia fotodinámica y el llamado teranóstico(AU)

The application of nanotechnology in cancer therapy has received considerable attention in recent years. This is because nanotechnology offers interesting opportunities to improve the efficacy and reduce the toxicity of cancer treatments. This review summarizes the most advanced achievements in the design and development of oncologic nanomedicines presented in a variety of nanocarriers such as liposomes, polymer micelles, nanoparticles and conjugates. Furthermore, it highlights some novel strategies for the treatment of cancer, such as gene therapy, photodynamic therapy and theranostics(AU)

El futuro de la medicina clínica hacia nuevas terapias: terapia celular, génica y nanomedicina / The future of new therapies in clinical medicine

Las terapias avanzadas aportan un nuevo concepto de medicamento personalizado de origen autólogo, alogénico o xenogénico, basado en células (terapia celular), genes (terapia génica) o tejidos (ingeniería tisular), que, junto a los nanosistemas, ofrecen avances en el diagnóstico, la prevención y el tratamiento de enfermedades. En esta revisión se describirán los fundamentos y campos de actuación de la terapia celular, génica y nanomedicina

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Nanomedicina: nanopartículas con aplicaciones médicas / Nanomedicine: nanoparticles with medical applications

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