¿Residuos? ¿Basura? ¿Desecho? o una fuente de materia prima para crear tratamientos para enfermedades.
27/09/2023
Autor: Dr. Francisco Javier Sánchez Ruiz
Cargo: Profesor de la Facultad de Ingeniería Ambiental y Desarrollo Sustentable

Cuando se usa la palabra residuos, muchas de las veces la relacionamos con “basura” a simplemente desecho, eso lo hemos acuñado durante muchas décadas, principalmente por la sociedad consumista que se ha generado en el último tercio del siglo, lo que nos ha llevado a pensar que la “basura” no puede ser reintegrada en productos que se usan cotidianamente, y mucho menos pensar que pueden ser usados como materia prima para producir medicamentos que ayuden a ciertos tipos de enfermedades crónicas degenerativas, o simplemente para el tratamiento de enfermedades denominadas del siglo como el cáncer.

Existen diferentes formas de clasificar a los residuos, pero la más común es aquella que los clasifica en residuos sólidos urbanos (RSU) que son todos aquellos que se generan por la sociedad o por una actividad económica, entre los que se encuentran en menor proporción los residuos orgánicos que son de origen antropogénico o natural; residuos de manejo especial, aunque esta clasificación puede ser algo subjetiva porque no es considerado un residuo sólido urbano, y mucho menos un residuo peligroso, por esta misma razón existe algo de incertidumbre cuando se realiza su clasificación (RME), y por último se encuentran los residuos considerados como peligrosos y biológicos infecciosos (RP-RPBI) para estos existe una clasificación clara y sobre todo un procedimiento de tratamiento, principalmente por su origen que puede ser químico, físico o biológico y que se puede convertir en problema de salud pública su mal manejo, esto no excluye a los otros dos que puedan provocar una emergencia o riesgo ambiental. Los RSU en una proporción se pueden reintegrar a la cadena valor es decir de las 102,895 toneladas que se generan diario en nuestro país (https://www.gob.mx/semarnat/acciones-y-programas/residuos-solidos-urbanos-rsu, consultado 16/09/2023), se puede reintegrar entre el 30-45% esto con una separación adecuada y sistema de gestión de residuos, aunque ese porcentaje están relacionados con materiales que pueden ser reintegrados a los procesos de producción de materiales, el 51% se trata de residuos de origen orgánico antropogénico o natural, es decir, de 20% se trata de algunos residuos forestales como follajes de árboles o algunas plantas, los cuales pueden utilizados para obtención de ciertos metabolitos secundarios (antioxidantes como compuestos fenólicos o polifenoles) que son precursores en la síntesis de materiales inteligentes (Saini, et. al., 2018) y con capacidades de absorción de otros materiales o metales como el oro (Au), plata (Ag) o cerio (Ce), que cuentan con propiedades para el tratamiento de ciertas enfermedades o antisépticas como lo es algunas cremas o soluciones que contiene plata, usadas para el tratamiento de enfermedades derivadas del Diabetes Mellitus tipo II, en investigaciones relacionados con los otros metales como el oro y el cerio han sido una alternativa viable para el tratamiento de ciertos tipos de cáncer, como el cáncer de mama que en los últimos años ha tenido un crecimiento sustancial no solo en mujeres de mediana edad, sino que ya empieza a tener presencia en hombres (Feng et. al. 2022; Mohammed et. al., 2022).
Una manera de aprovechar estos residuos no solo es como fuente de metabolitos secundarios, sino como una fuente de carbón, esto ayuda la generación de nanoestructuras ya sea en forma de cilindros huecos o como esferas porosas, aunque los cilindros huecos llamados nanotubos de carbono han demostrado ser la mejor geometría, esto principalmente por gran área superficial, lo que ayuda que se fijen en mayor proporción átomos de metales como el oro y cerio, y como actúa estos metales en el tratamiento de tales enfermedades, en el laboratorio de la Universidad de Chicago bajo la dirección de grupo de investigación de simulación molecular y química cuántica se realizaron simulaciones moleculares computacionales en donde se combinan estructuras macromoléculas biológicas de tales enfermedades en un ambiente con nanotubos dopados con estos metales (Waller et. al., 2022), dando como resultado la inhibición de la reproducción de las principales cadenas, lo que disminuye la población, así como la reproducción de las células; aunque estas pruebas se han realizado desde la simulación e in vitro con cepas de células características y soluciones de nanotubos dopados con oro y cerio, han dado resultados prometedores como un tratamiento alternativo.
Este tipo de materiales pueden ser eficientes aunque su proceso de síntesis se encarece demasiado por la presencia de materiales o metales preciosos como el oro y cerio, ahí es donde entran los residuos de manejo especial, principalmente aquellos catalogados como electrónicos, a nivel mundial se genera más de 1.2 millones de toneladas por año de este tipo de residuos, entre los que se encuentran placas de computadora, celulares y electrodomésticos, tan solo en México se genera entre 9.5 a 15 kg de residuos electrónicos por persona, es decir, que cada mexicano tiene la posibilidad de generar entre 10 a 20 mg de oro y entre 1.5 a 2.7 mg de cerio (Wu et. al., 2022), lo que sería suficiente para producir entre 0.1 a 0.5 kg de nanotubos dopados con oro y entre 0.15 y 0.2 kg de nanotubos dopados con cerio, dando la posibilidad de generar tratamientos para este tipo de enfermedades y posiblemente para otro tipo de padecimientos. 

El uso de residuos sólidos urbanos y de manejo especial para la producción de materiales con característica y propiedades que puedan ser usados en el tratamiento de enfermedades ha tomado gran importancia en los últimos años, principalmente por la cantidad desmedida de producción de tales residuos, y sobre todo aquellos que son denominados de un solo uso o moda desechable, lo que ha llevado a una contaminación de suelo, aire y agua, pero este tipo de aprovechamiento pueden ser una alternativa viable, aunque no tan factible desde el punto de vista económico por el tipo de procesos involucrados, pero cabe mencionar que todo se puede optimizar y mejorar, lo que llevaría a disminuir entre un 80-90% de estos residuos y una minimización de la generación de los mismos, teniendo un efecto directo a la disminución de la contaminación en nuestro planeta. Es importante generar una cultura de llevar nuestros residuos a contenedores para aprovecharlos en este tipo de tratamientos.

 

Referencias.

  • Saini, R. K., Moon, S. H., & Keum, Y. S. (2018). An updated review on use of tomato pomace and crustacean processing waste to recover commercially vital carotenoids. Food Research International108, 516-529.
  • Feng, N., Liu, Y., Dai, X., Wang, Y., Guo, Q., & Li, Q. (2022). Advanced applications of cerium oxide based nanozymes in cancer. RSC advances12(3), 1486-1493.
  • Mohammed, S. N., Mohammed, A. M., & Al-Rawi, K. F. (2022). Novel combination of multi-walled carbon nanotubes and gold nanocomposite for photothermal therapy in human breast cancer model. Steroids186, 109091.
  • Waller, J., DeStefano, K., Chiu, B., Jang, I., Cole, Y., Agyemang, C., ... & Umair, M. (2022). An update on nanoparticle usage in breast cancer imaging. Nano Select3(7), 1103-1111.

Wu, F., Liu, X., Qu, G., & Ning, P. (2022). A critical review on extraction of valuable metals from solid waste. Separation and Purification Technology, 122043.