“Al mirar en detalle lo que ocurre en el encéfalo humano, los puntos del cerebro donde se origina la epilepsia se identificarán con mayor certeza y rapidez”. Así lo asegura Jorge Iván Padilla Buriticá, magíster en Automatización de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, quien en su investigación Localización de focos epilépticos mediante modelos paramétricos señala que el desarrollo del modelo permite mayor realismo y cercanía del cerebro humano y sus características.

“Nuestra técnica reduce los cálculos, al tiempo que integra la información obtenida en otros modelos, lo cual le facilita al personal capacitado en neurología comparar datos”, sostiene.

El proceso se adelanta mediante un software en el que se incluyen los registros médicos existentes sobre los pacientes y se determina con mayor precisión la localización de la zona a eliminar.

Medicamentos y cirugía

La epilepsia está asociada con descargas eléctricas, generalizadas o focalizadas, que ocurren en uno de los centros nerviosos que constituyen el encéfalo. Es considerada como una enfermedad grave con altas contraindicaciones. Las personas que la padecen presentan señales de alerta como convulsiones, contracciones musculares y dificultad para respirar antes de tener un ataque.

Aunque la enfermedad se trata con medicamentos, cuando estos no son efectivos se realiza una cirugía en el cerebro, la cual, por medio de una malla con electrodos, permite identificar con exactitud la fuente localizada epileptogénica, es decir, el área a extirpar, explica el investigador.

De esta manera se reduce el tamaño del fragmento que se va a extraer, evitando que se elimine una porción más amplia de lo necesario. Así, se minimiza la posibilidad de que el individuo presente efectos secundarios, como disminución de la memoria a corto plazo, problemas en el habla y limitación en los movimientos.

  “Durante el proceso implementamos una técnica conocida como ‘elementos finitos de frontera’ para obtener una estructura del cerebro similar a la lograda durante la resonancia magnética que se le practica a cada paciente”, argumenta el magíster.

“Más adelante analizamos técnicas estáticas, y a partir del comportamiento que presentaban, creamos otras que varían en el tiempo y tienen en cuenta la dinámica de las señales del electroencefalograma”, detalla.

De fácil lectura médica

El procedimiento está diseñado para que el especialista no necesite ajustar parámetros relacionados con la ingeniería, solo debe alimentar el software con señales reales y datos del paciente, que luego son mapeados e incluidos en la resonancia magnética. Así, resulta una medición más fácil de interpretar por el médico.

Según el investigador, “la verificación se adelanta simulando la actividad dentro del cerebro, lo cual ofrece confiabilidad y efectividad en el método para determinar exactamente el punto que se está activando”.

La validez de la prueba también ha tenido resultados positivos en pacientes que han pasado por procesos de cirugía. Al aplicarla, el software llega directamente a la zona ya operada.

El área del cerebro estimada a partir de las señales reales se ubica exactamente en la misma zona que los médicos eliminaron. Esta verificación se adelanta solo con pacientes que han tenido cirugías exitosas.

Para el investigador Padilla, “aunque las propuestas existentes presentan buenos resultados, requieren de una gran cantidad de cálculos y suposiciones que no siempre son fáciles de operar. Nosotros intentamos resolver de forma más sencilla y confiable la localización de los focos epilépticos en las condiciones particulares del Neurocentro”.

Esta técnica también se puede implementar en dificultades médicas reportadas durante la detección de otras enfermedades cerebrales como párkinson, apnea del sueño, déficit de atención, drogadicción o para el control de dispositivos a partir de señales cerebrales.

marzo 20/2021 (Dicyt)

La suspensión de la vacuna AstraZeneca fue decidida «después de los informes de casos graves de formación de coágulos de sangre en personas que fueron vacunadas», dijo la Agencia Nacional de Salud danesa, aunque subrayó que «por el momento no se puede concluir que haya una relación entre la vacuna y los coágulos de sangre».

La vacuna anglosueca está siendo analizada de cerca tras varios casos de personas que murieron después de recibirla, pero hasta ahora no se ha establecido ninguna relación causal.

El lunes, Austria anunció que había dejado de administrar un lote de vacunas del laboratorio tras la muerte de una enfermera de 49 años que sucumbió a «graves trastornos de coagulación» pocos días después de recibirla.

Otros cuatro países europeos, Estonia, Lituania, Letonia y Luxemburgo, suspendieron inmediatamente la vacunación con dosis de este lote, que se entregó a 17 países y que incluía un millón de vacunas.

En una investigación preliminar, la Agencia Europea del Medicamento (EMA) dijo que no había relación entre la vacuna de AstraZeneca y la muerte en Austria.

El primer ministro británico, Boris Johnson, también aseguró que esta vacuna es «segura» y «eficaz».

La EMA, que ya aprobó además de las  vacunas, de Pfizer/BionTech y Moderna,  ha dado su aprobación recientemente la vacuna de Johnson & Johnson, que solo requiere una inyección, a diferencia de las otras, que necesitan dos dosis espaciadas varias semanas, y puede almacenarse durante tres meses a la temperatura habitual del frigorífico, lo que facilita su distribución.

Respecto al fármaco de Pfizer/BionTech, un estudio en condiciones reales realizado en Israel y publicado el jueves, afirmó que tiene una eficacia de 97 % contra casos sintomáticos y formas graves de la enfermedad.

El despliegue de la vacunación es un reto importante frente a un virus que mató a por lo menos 2 621 295 personas en todo el mundo, con más de 117 982 000 casos de infección, según un recuento de la AFP.

Estados Unidos, el país más afectado con más de medio millón de muertos, acelera la vacunación.

Se han inyectado más de 93 millones de dosis en el país, que ha hecho pedidos suficientes para recibir antes de finales de mayo la cantidad para vacunar a todos los adultos estadounidenses.

La situación es mucho menos favorable en Brasil que, por el contrario, parece hundirse en la crisis. El miércoles el país registró por primera vez más de 2 000 muertos y el jueves la cifra alcanzó 2.280 muertes en 24 horas.

«Estamos en el peor momento de la pandemia en Brasil, la tasa de contagio con las variantes hace que la epidemia sea aún más grave. El año 2021 seguirá siendo muy duro», declaró a la AFP Margareth Dalcolmo, neumóloga e investigadora en Fiocruz, instituto de salud pública de referencia.

«La situación en Brasil es muy preocupante. Esto nos recuerda que las zonas ya muy afectadas por el virus siguen siendo muy vulnerables a nuevas infecciones», abundó la directora de la Organización Panamericana de la Salud (OPS), Carissa Etienne.

La vacunación comenzó tarde en este país inmenso que ya ha contabilizado 270 656 muertos. Además, el presidente Jair Bolsonaro resta importancia a la pandemia y se opone a cerrar los comercios para, según dice, preservar el empleo.

El opositor y expresidente Luiz Inácio Lula da Silva llamó a la población a vacunarse y a no seguir «ninguna decisión imbécil» del mandatario ni del ministerio de Salud.

En Europa, la OMS pidió que «se haga más» ante «una situación alarmante». Varios «puntos calientes» siguen preocupando a la Comisión Europea, como el Tirol en Austria, Niza y la Mosela en Francia, Bolzano en Italia y partes de Baviera y Sajonia en Alemania.

Las autoridades sanitarias alemanas informaron recientemente de un fuerte aumento de las infecciones, preocupadas por una «tercera ola» en el país alimentada por las diferentes variantes.

Francia evacuará a los enfermos de algunas regiones para aliviar los hospitales que no dan abasto, sobre todo en la región de París.

En Italia, la esperanza de vida ha bajado casi un año, a 82,3 años, debido a la pandemia, según estadísticas oficiales.

En un año, la pandemia también ha «hecho retroceder» casi todos los indicadores que miden el desarrollo de niños y adolescentes en el mundo, advierte Unicef.

«Ha aumentado el número de niños que pasan hambre, que están aislados, maltratados, ansiosos, que viven en la pobreza y que se han visto obligados a casarse», dijo la directora Henrietta Fore.

Entre seis y siete millones más de niños podrían sufrir desnutrición en 2020, un aumento del 14 % que podría traducirse en más de 10 000 muertes adicionales por mes, principalmente en África subsahariana y el sur de Asia.

En Asia, donde Camboya anunció su primera muerte por coronavirus, la amenaza de la COVID-19 no impidió que cientos de miles de peregrinos indios se bañaran en el sagrado río Ganges con motivo de un importante festival hindú.

marzo 12/2021 (AFP) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

La extracción de características cuantitativas muy detalladas de imágenes médicas proporciona una comprensión más afinada de cómo el consumo de cocaína y otros factores de riesgo afectan el curso de la enfermedad de las arterias coronarias, según un estudio publicado en la revista Radiology. Los investigadores señalan que el estudio muestra el poder de la radiómica para mejorar la comprensión no solo de las enfermedades cardiovasculares, sino también del cáncer y otras afecciones.

La enfermedad de las arterias coronarias generalmente se desarrolla con el tiempo a medida que se acumula placa dentro de las arterias. Este proceso, conocido como aterosclerosis, eventualmente puede conducir a eventos potencialmente mortales como ataque cardíaco y accidente cerebrovascular.

Históricamente, las técnicas de imagen como la angiografía coronaria por Tomografía Computarizada (TC) proporcionaban información sobre la aterosclerosis al describir el grado de estenosis o estrechamiento de las arterias coronarias. Si bien las medidas de estenosis son útiles, no siempre son la forma más precisa de evaluar el riesgo de un evento adverso como un ataque cardíaco.

«Algunas personas tienen una estenosis muy grave en la que los vasos están bloqueados en un 90 % y les va bien, mientras que otras con solo 40 % a 50 % de estenosis mueren repentinamente sin previo aviso», explica el autor principal del estudio, Shenghan Lai, profesor de epidemiología y  salud pública, en el Instituto de Virología Humana de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland y profesor adjunto de epidemiología en la Facultad de Salud Pública Bloomberg de Johns Hopkins, ambos en Estados Unidos.

«Esto muestra que no solo la estenosis, sino también la naturaleza de la placa en sí, pueden desempeñar un papel muy importante en la evaluación de riesgos», añade.

La radiómica es una herramienta que va más allá del volumen de la placa para examinar una multitud de características aparentes en la imagen, pero no visibles a simple vista. Para realizar el análisis radiómico, las imágenes se ejecutan a través de un software que puede analizar miles de funciones para una evaluación de riesgos más completa.

En el nuevo estudio, el doctor Lai; el doctor Márton Kolossváry, pionero en el uso de radiómica en imágenes cardiovasculares, y sus colegas evaluaron si los diferentes factores de riesgo cardiovascular tienen contribuciones distintivas a los cambios en la placa a lo largo del tiempo. Los factores de riesgo evaluados incluyeron el consumo de cocaína y la infección por virus de inmunodeficiencia humana (VIH).

El grupo de estudio incluyó a 300 personas con enfermedad arterial coronaria sub clínica, o enfermedad que aún no era lo suficientemente grave como para presentar algún síntoma, como se confirmó mediante angiografía coronaria por TC.

Se analizaron los cambios en 1 276 características radiómicas durante un seguimiento promedio de cuatro años. Los datos se obtuvieron del Heart Study, una investigación longitudinal de los efectos del VIH y el consumo de cocaína en la enfermedad arterial coronaria sub clínica, que ha sido financiada por el Instituto Nacional sobre el Abuso de Drogas durante 21 años consecutivos.

El análisis radiómico indicó que los factores de riesgo convencionales, el consumo de cocaína y la infección por VIH tienen efectos diferentes sobre los cambios en la aterosclerosis coronaria a lo largo del tiempo. El consumo de cocaína se asoció significativamente con casi una cuarta parte de las características radiómicas.

La infección por VIH, por el contrario, se relacionó con solo un poco más del 1 % de las características radiómicas. El estudio también reveló que la infección por VIH tenía un efecto más profundo sobre la enfermedad de las arterias coronarias en individuos más jóvenes.

«El consumo de cocaína juega un papel importante en la patogenia de la enfermedad de las arterias coronarias, asegura el doctor Lai. Los consumidores de cocaína con VIH deben abstenerse de consumir cocaína para reducir el riesgo de enfermedad de las arterias coronarias».

Los resultados sugieren que en lugar de tener una compleja red interconectada de factores que contribuyen al desarrollo de la aterosclerosis, los efectos de diferentes factores de riesgo pueden corresponder a vías específicas conocidas o desconocidas de progresión de la enfermedad. Es probable que esta información proporcione una imagen más completa del estado de salud cardíaca.

«Queremos averiguar por qué algunas personas mueren temprano, por qué algunas mueren repentinamente y por qué algunas personas continúan sin cesar incluso si tienen una enfermedad fija muy importante, añade Lai. Con la radiómica, podemos usar una imagen de TC o una imagen de resonancia magnética (RM), porque estas imágenes tienen más datos que solo la estenosis».

El doctor Lai señala que la tecnología radiómica utilizada en el estudio podría tener aplicaciones más allá de la evaluación cardiovascular, como el cáncer y las enfermedades de los pulmones.

 «La tecnología está ahí, ese no es el obstáculo clave, apunta. El obstáculo clave es que no hay suficientes médicos-investigadores que tengan acceso a esta información».

febrero 21/2021 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Referencia:

Márton Kolossváry M., Gary Gerstenblith G., Bluemke D.A., Fishman E.K., Mandler R.N., Kickler TS., Chen S., Bhatia S., Lai S., Lai H.: Contribution of Risk Factors to the Development of Coronary Atherosclerosis as Confirmed via Coronary CT Angiography: A Longitudinal Radiomics-based Study. Radiology, 2021. doi:https://doi.org/10.1148/radiol.2021203179

En el proceso de transcripción del ADN en proteínas es clave conocer la forma en que esta se realiza, así como los factores que pueden influir en su regulación. Desde hace tiempo se sabe que existen modificaciones químicas que condicionan el mecanismo y que pueden afectar no solo al ADN, sino también al ARN, la molécula que permite que la información genética sea comprendida por las células para formar proteínas.

Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha hecho un análisis de los avances en el estudio de las modificaciones químicas más relevantes del ARN, también denominadas marcas epitranscriptómicas. Si se logra revertir estas marcas, que en el cáncer pueden estar mal colocadas, sería posible controlar la expresión de los genes, o la actividad de determinadas proteínas y, por tanto, proporcionarían el desarrollo de nuevas dianas farmacológicas contra la enfermedad. La revisión ha sido publicada en la revista Molecular Cancer por investigadores del Centro de Investigación del Cáncer (CIC-IBMCC), mixto de la Universidad de Salamanca y el CSIC.

Aunque se sabe que existen más de 170 modificaciones del ARN (cuyo conjunto se conoce como epitranscriptoma), su papel biológico sigue siendo muy desconocido. En la última década, los investigadores han avanzado en el conocimiento de sus funciones y se ha descubierto que el exceso o la falta de algunas de ellas condicionan el progreso de diferentes tipos de cáncer.

Esta revisión se centra en las denominadas modificaciones postranscripcionales, errores cuya acumulación de forma aberrante se relaciona con la supervivencia, la metástasis y la resistencia a las terapias, características clave en el desarrollo y progresión del cáncer. “Se trata de moléculas químicas que se pegan a los componentes principales del ARN (las bases nitrogenadas) por unas proteínas especializadas de la célula, las enzimas modificadoras de ARN. Cuando estas enzimas se expresan más o menos de lo que deberían o su actividad está activada o reprimida por mutaciones, se producen enfermedades, como el cáncer o patologías neurológicas”, indica Sandra Blanco, investigadora del Centro de Investigación del Cáncer (CIC-IBMCC) y autora del trabajo.

En concreto, en el artículo se analizan tres modificaciones: la metilación de adenina-6, la metilación de citosina-5 y la pseudouridina. Saber si el código epitranscriptómico en un tumor en concreto está alterado, por ejemplo, cuando hay más metilación adenina-6 de la que debería en las células, permitiría el diseño de moléculas que la repriman. “Si se reprime esa metilación que necesitan en exceso las células tumorales para seguir creciendo, estas morirán. Además, se trata de un mecanismo que no afecta a un solo tipo de tumor, sino que puede observarse en distintas enfermedades como gliomas, leucemias, mielomas o cáncer de mama y pulmón, entre otros”, explica Blanco.

Otras modificaciones, como la metilación citosina-5, son necesarias para que las células cancerígenas sobrevivan a las señales de estrés, por lo que, al reprimir esa modificación usando moléculas inhibidoras de la metilación, las células tumorales se vuelven más sensibles a los tratamientos quimioterapéuticos.

Los científicos esperan combinar los dos tipos de fármacos para diseñar tratamientos más eficaces. “Hasta la fecha no existen o no se han diseñado fármacos que inhiban la formación de las modificaciones del ARN. Esto es debido a que es un campo de investigación muy nuevo. Solo en los tres últimos años hemos descubierto, por ejemplo, la implicación de la epitranscriptoma en el cáncer, y apenas hemos estudiado algunas de esas modificaciones. El siguiente paso será diseñar esos fármacos que nos permitan reescribir el código epitranscriptómico en una célula tumoral. En un futuro encaminado a la medicina personalizada, este tipo de marcadores podrían ayudar a encontrar el mejor tratamiento dependiendo de las modificaciones y características de un paciente en concreto”, concluye.

febrero 17/2021 (Dicyt)

La imagen muestra de manera progresiva cómo las células cancerosas (magenta) desplazan a las sanas (verde). / UC3M/UCM

Un estudio publicado en la revista PLoS Computational Biology por investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) y de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) presenta una descripción matemática que ayuda a entender y visualizar cómo un tumor invade células epiteliales, cuantificando automáticamente su evolución y las islas de células que quedan tras su avance.

El modelo desarrollado por el equipo podría emplearse para conocer mejor las características biofísicas celulares implicadas en el desarrollo de nuevos tratamientos para la curación de heridas, la regeneración de tejidos y órganos, y en la evolución del cáncer.

Se presenta una descripción matemática que ayuda a entender y visualizar cómo un tumor invade células epiteliales, cuantificando automáticamente su evolución y las islas de células que quedan tras su avance

La investigación analiza el movimiento colectivo de capas de células, un proceso que además de resultar esencial en desarrollos patológicos como la invasión tumoral y la metástasis, desempeña un papel primordial en procesos fisiológicos como la cicatrización, el desarrollo embrionario o la reconstrucción tisular, por ejemplo.

Para desentrañar la complejidad de estos procesos algunos estudios previos han realizado diversos experimentos que tratan de clarificar el papel que desempeñan determinados factores químicos, mecánicos y biológicos.

Lo que ha hecho ahora los autores ha sido utilizar una combinación de modelización matemática, simulaciones numéricas y análisis topológico de datos provenientes de simulaciones y de experimentos para entender cómo invade una capa de células, como las cancerosas, a otra, como la formada por células sanas.

“Una simplificación de las primeras etapas de la metástasis cancerosa consiste en que las células tumorales se mueven como un colectivo y desplazan a un colectivo de células normales en un tejido sano”, explican los coautores y matemáticos Luis L. Bonilla y Carolina Trenado de la UC3M y Ana Carpio de la UCM.

“Seleccionando los colectivos de células adecuados y utilizando un software apropiado, hemos logrado simular la invasión que se produce en tejido sano por parte de células cancerosas”, señalan. Para realizar esta simulación, han tomado datos de experimentos previos y han utilizado el  llamado diagrama de Voronoi (debe su nombre al matemático ruso Georgy Voronoi) para realizar un teselado (conjunto de pequeñas piezas o teselas) irregular en el que las células son polígonos que no se superponen y no dejan espacios entre ellos.

En el modelo, los centros de las células están sujetos a fuerzas de distinto origen: unas mantienen el teselado y optimizan el área y el perímetro, otras son fuerzas de inercia de origen biológico, y hay unas fuerzas activas de alineación de las velocidades de células vecinas, además de fricción y ruido.

Análisis topológico de datos

Para seguir de manera automática la evolución de la barrera o límite entre células cancerosas y normales, los investigadores han usado técnicas de análisis topológico de datos, algo que se utiliza por primera vez en este tipo de estudios.

“Partiendo de una serie de imágenes sucesivas procedentes de los experimentos y también de las simulaciones numéricas, se han agrupado, trazado y clasificado los cambios topológicos en las interfaces de manera automática según avanzan las células cancerosas”, indican los científicos.

Las técnicas desarrolladas en el marco de este trabajo se pueden escalar a un gran volumen de datos si estos estudios se realizan a una escala mayor, además de sus posibles aplicaciones en la bioingeniería de tejidos para analizar cómo afectan las características biofísicas de distintos materiales a la regeneración de tejidos y órganos.

enero 24/2021 (SINC)

Referencia:

Bonilla LL, Carpio A, Trenado C. “Tracking collective cell motion by topological data analysis”. PLoS Comput Bio, 2020

En los últimos años, el número de células reconstruidas gracias a la mejora de técnicas y equipamiento está trasladando el problema científico desde la adquisición de los datos a su procesado. En ese sentido, las representaciones simbólicas permiten avanzar en la comprensión del conocimiento. Los autores también han llevado a cabo un estudio en el que se valida su usabilidad, contrastándola con los métodos tradicionales de proyección bidimensional de datos.

Los resultados indican que la representación propuesta facilita la interpretación de las características morfológicas principales de las neuronas, disminuyendo el número de errores en su cuantificación y mejorando la velocidad de su lectura.

noviembre 22/2020 (neurologia)

Ahora, por primera vez, los científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Carolina del Norte (UNC) muestran que las técnicas de edición y terapia génica se pueden utilizar para restaurar UBE3A en cultivos de neuronas humanas y tratar los déficits en un modelo animal del síndrome de Angelman.

Este trabajo, publicado en Nature y dirigido por el autor principal Mark Zylka, director del Centro de Neurociencia de la UNC y el profesor distinguido de Biología y Fisiología Celular WR Kenan, sienta las bases importantes para un tratamiento o cura duradero para este debilitante enfermedad, así como un camino terapéutico para otros trastornos de un solo gen.

Nuestro estudio muestra cómo múltiples síntomas asociados con el síndrome de Angelman podrían tratarse con una terapia génica CRISPR-Cas9, explica Zylka. Y ahora estamos persiguiendo esto con la ayuda de los médicos de UNC-Chapel Hill».

El síndrome de Angelman es causado por una deleción o mutación de la copia materna del gen que codifica la ubiquitina proteína ligasa E3A (UBE3A). La copia paterna de UBE3A generalmente se silencia en las neuronas, por lo que la pérdida de UBE3A materna da como resultado una ausencia completa de la enzima UBE3A en la mayoría de las áreas del cerebro.

Eso es crucial porque la enzima se dirige a las proteínas para su degradación, un proceso que mantiene la función normal de las células cerebrales. Cuando ese proceso sale mal, el resultado es el síndrome de Angelman, un trastorno cerebral con síntomas que incluyen discapacidades intelectuales y del desarrollo graves, convulsiones y problemas con el habla, el equilibrio, el movimiento y el sueño.

«Activar la copia paterna de UBE3A es una estrategia terapéutica atractiva porque podría revertir la deficiencia molecular subyacente de la enfermedad», señala Zylka. Sin embargo, el gen paterno es silenciado por una cadena larga de ARN, producida en la orientación antisentido a UBE3A, que bloquea la producción de la enzima a partir de la copia paterna del gen.

Los miembros del laboratorio de Zylka, incluidos los becarios postdoctorales Justin Wolter, y Giulia Fragola, se propusieron idear una forma de usar CRISPR-Cas9 para restaurar la enzima UBE3A a niveles normales al interrumpir el ARN antisentido. Los datos preliminares en cultivos celulares fueron prometedores, y Zylka recibió subvenciones de los NIH, la Angelman Syndrome Foundation y la Simons Foundation para probar sus hallazgos en neuronas humanas y en un modelo de rató de la enfermedad.

En el artículo los coautores Wolter y Hanqian Mao, un postdoctorado en el laboratorio de Zylka, y colegas de la UNC describen el uso de una terapia génica de virus adenoasociado (AAV) para administrar la proteína Cas9 en todo el cerebro de ratones embrionarios que modelo de síndrome de Angelman. Debido a que UBE3A es esencial para el desarrollo normal del cerebro, el tratamiento temprano es crucial.

Los investigadores encontraron que el tratamiento embrionario y posnatal temprano rescató fenotipos físicos y conductuales que modelan los déficits centrales encontrados en pacientes con síndrome de Angelman. Sorprendentemente, una sola inyección neonatal de Ube3a paterna sin silenciar AAV durante al menos 17 meses, y los datos sugieren que es probable que este efecto sea permanente. Los investigadores también demostraron que este enfoque fue eficaz en neuronas humanas en cultivo.

«Quedamos asombrados cuando obtuvimos estos resultados, reconoce Zylka. Ningún otro tratamiento que se esté siguiendo actualmente para el síndrome de Angelman dura tanto, ni tratan tantos síntomas. Estoy seguro de que otros eventualmente reconocerán las ventajas de detectar la mutación que causa el síndrome de Angelman prenatalmente y tratarlo poco después».

Wolter agrega que «los resultados del tratamiento temprano fueron muy prometedores. Desde que aprendimos que podíamos reducir la gravedad del síndrome de Angelman en ratones, ahora estamos enfocados en refinar nuestro enfoque de maneras que sean adecuadas para su uso en humanos.

Mientras trabaja para traducir esta investigación en la clínica, el laboratorio de Zylka colaborará con investigadores del Instituto de Discapacidades del Desarrollo de Carolina (CIDD) para identificar síntomas en bebés que tienen la mutación genética que causa el síndrome de Angelman.

El laboratorio de Zylka está trabajando con investigadores de CIDD dirigidos por el director de CIDD, Joseph Piven, para utilizar imágenes cerebrales y observaciones de comportamiento para identificar síntomas asociados con el síndrome de Angelman en bebés. Los informes anecdóticos sugieren que estos bebés tienen dificultad para alimentarse y un tono muscular reducido, pero estos y otros síntomas tempranos no se han caracterizado rigurosamente hasta la fecha.

«La idea es usar pruebas genéticas para identificar a los bebés que tienen probabilidades de desarrollar el síndrome de Angelman, tratarlos antes del nacimiento o alrededor del momento del nacimiento, y luego usar estos primeros síntomas como criterios de valoración para evaluar la eficacia en un ensayo clínico, apunta Zylka. Nuestros datos y los de otros grupos indican claramente que el tratamiento prenatal tiene el potencial de prevenir el desarrollo completo del síndrome de Angelman».

Como parte del estudio los investigadores también encontraron que el vector de terapia génica bloqueaba el ARN antisentido al integrarse en el genoma en sitios cortados por CRISPR-Cas9. Esta llamada «trampa de genes» podría explotarse para alterar otros ARN y genes largos no codificantes.

noviembre 08/2020 (Europa Press) Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Referencia Bibliográfica:

Wolter, J.M., Mao, H., Fragola, G. et al. Cas9 gene therapy for Angelman syndrome traps Ube3a-ATS long non-coding RNA. Nature (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2835-2

«Es probable que la inmunidad dure hasta dos años (…), pero en principio eso no cambia nada, lo que importa es que la vacuna sea inocua y eficaz. Comprenderemos más tarde si es necesario aplicarla una vez al año o cada dos años, para eso existe la tercera fase, en la que se comprueba la eficacia de la vacuna en la vida real», explicó.

Rusia registró recientemente la primera vacuna en el mundo contra el COVID-19, denominada Sputnik V, que superó todas las pruebas necesarias y probó su capacidad de desarrollar una respuesta inmune estable.

El esquema de aplicación repetida de la vacuna contra el COVID-19 permite formar una inmunidad duradera, la experiencia del uso de vacunas de vectores muestra que la inmunidad se mantiene hasta dos años, informó la oficina de prensa del Ministerio de Salud Pública de Rusia.

Kiril Dmítriev, director general del Fondo Ruso de Inversiones Directas (RFPI) que cooperó en el desarrollo de la vacuna Sputnik V, informó que la tercera fase de las pruebas comenzaría el 12 de agosto y prometió que se publicarán todos los datos que se reúnan.

Al constatar que la vacuna rusa contra COVID-19 se desarrolló sobre la base de las nuevas tecnologías utilizadas para diseñar las vacunas contra coronavirus anteriores, en particular el MERS, que no fueron registradas, Berkun señaló que el problema de la duración de la inmunidad que se forme tras la aplicación de la nueva vacuna rusa no es ahora lo más importante y podría debatirse solo cuando concluya el estudio de su eficacia e inocuidad.

 agosto 14/2020 (Sputnik) Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Los científicos del Laboratorio Interdisciplinario de Metabolómica de la Universidad Rovira i Virgili (URV) son especialistas en espectrometría de masas de imagen asistida por láser, una técnica que permite identificar sustancias y crear ‘mapas químicos y moleculares’ de diferentes superficies.

Es decir, pueden conocer los compuestos orgánicos de las muestras y dónde están localizados.

Esta superficie de nanopilares de silicio negro recubiertos de oro permite detectar los compuestos con los que una persona ha estado en contacto recientemente

Ahora han aplicado esta misma técnica sobre una nueva superficie formada por pilares de silicio negro de tamaño nanométrico cubiertos por una fina capa de partículas de oro. En esta superficie se pueden imprimir y analizar huellas dactilares humanas, así como diversos tejidos animales o vegetales. Los detalles se publican en la revista ACS Nano.

En el caso de la huella, basta con estampar el dedo sobre la superficie, del mismo modo que en el momento de hacerse los documentos de identidad. De esta manera, las moléculas de la piel del dedo quedan adheridas a la superficie nanoestructurada y después se puede determinar el mapa molecular de la huella dactilar, sin ningún tratamiento posterior de la muestra.

De esta forma se han podido identificar, por ejemplo, las ceras de la piel, el ácido láctico que segregan las glándulas dérmicas, algunas moléculas alrededor de las glándulas del sudor, etc. Además de conocer si una molécula determinada está en el lugar de un tejido, con esta técnica se podrían detectar compuestos que la persona haya tocado previamente.

Una de las ventajas de esta superficie es que se puede modificar mediante enlaces de las partículas de oro con otras moléculas para hacer que sea selectiva solo a un compuesto concreto que interese. Otra de las características importantes es que para producir estas superficies no se utilizan productos químicos peligrosos ni solventes orgánicos. Además, son muy estables en el tiempo, no se degradan y las muestras se pueden guardar sin problemas.

Diferentes aplicaciones para diferentes industrias

La nueva técnica puede tener utilidad en diversos campos. En medicina legal y forense, por ejemplo, se puede aplicar al control de drogas. Una huella dactilar no se puede adulterar ni manipular, por tanto, en el momento en que alguien la deja marcada sobre la nanosuperficie, los compuestos químicos detectados encima están directamente relacionados con su identidad y la muestra puede conservarse mucho tiempo sin que sufra modificaciones.

En medicina forense esta técnica se puede aplicar al control de drogas, y en la industria farmacéutica para conocer si el compuesto de un medicamento llega al tejido adecuado.

Por su parte, la industria farmacéutica y las investigaciones clínicas también podrían emplear este sistema para conocer si un determinado compuesto presente en un medicamento ha llegado al tejido deseado, del que se puede tomar una muestra para analizar.

Además, ciertos medicamentos y drogas excretan por el sudor cuando se metabolizan y se podrían detectar con una huella dactilar. Asimismo, algunas enfermedades se pueden diagnosticar por las sustancias que expulsamos a través del sudor como, por ejemplo, la concentración de glucosa.

La medida del azúcar en sangre se utiliza habitualmente para diagnosticar la diabetes. De hecho, el laboratorio de la URV forma parte del Centro de Investigación Biomédica en Red de Diabetes y Enfermedades Metabólicas Asociadas (CIBERDEM).

En cuanto a la industria cosmética, el uso de esta nanosuperficie permitiría conocer, por ejemplo, qué residuos dejan los productos cosméticos en la piel: cuáles quedan en la superficie y cuáles se absorben.

agosto 13/2020 (SINC)

Referencia:

Iakab S.A., Ràfols P., Tajes M., Correig-Blanchar X., and María García-Altares M.:Assisted Gold Nanoparticle Black Silicon Substrates for Mass Spectrometry Imaging Applications. ACS Nano 2020, 14, 6, 6785–6794.  Mayo 2020.

El candidato de vacuna contra la COVID-19 del Instituto de Investigación Gamaleya, parte del Ministerio de Salud de Rusia, ha recibido aprobación, según informó hoy el presidente Vladimir Putin. La decisión ha suscitado controversia porque las primeras pruebas con humanos se iniciaron el pasado mes de junio. Además, los expertos han criticado la opacidad de los datos, que no han sido publicados en ninguna revista científica.

La vacuna, cuyo nombre técnico es Gam-Covid-Vac Lyo, es una combinación de dos adenovirus, Ad5 y Ad26, ambos diseñados con un gen del coronavirus. Y ahora, ha sido rebautizada como Sputnik V, en homenaje al satélite soviético.

El anuncio de Putin allana el camino para la inoculación masiva de la población rusa, antes de que finalicen los ensayos en los que habría que probar la seguridad y eficacia en miles de personas.

La Asociación de Organizaciones de Investigación Clínica de Rusia, que agrupa a grandes compañías farmacéuticas del país, ha pedido al Gobierno que no se precipite y que retrase la aprobación hasta que concluya con éxito la fase III.

Con estas prisas, los expertos ven la determinación de Rusia de ganar la carrera mundial de las vacunas contra el coronavirus, ahora liderada por la Universidad de Oxford y la firma estadounidense Moderna. Opinan que Putin está “anteponiendo el prestigio nacional a la ciencia y a la seguridad”, según señala Reuters.

El anuncio se ha realizado hoy después de una reunión de gabinete ministerial, retransmitida por la televisión estatal. Putin señaló que la vacuna del Instituto Gamaleya es segura y que incluso ha sido administrada a una de sus hijas.

Putin señaló que la vacuna del Instituto Gamaleya es segura y que incluso ha sido administrada a una de sus hijas

“Sé que funciona bien, crea una inmunidad fuerte y ha pasado todos los controles necesarios”, indicó el mandatario ruso. Además, dijo que esperaba que el país empezara pronto “a producir la vacuna en masa”.

Advertencia de la OMS

Por su parte, la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha recibido con cautela la noticia de que Rusia ha registrado la primera vacuna contra la COVID-19. El organismo señaló que esta vacuna, como el resto, deberá seguir los trámites de precalificación y revisión.

Acelerar los procesos no debe significar poner en compromiso la seguridad, subrayó el portavoz de la OMS, Tarik Jasarevic. También destacó que la organización está en contacto con las autoridades rusas y de otros países para analizar los progresos de las distintas investigaciones sobre las vacunas.

Según la OMS, hay ya en el mundo 167 vacunas experimentales contra la COVID-19, varias de ellas son españolas.

agosto 11/2020 (SINC)

Todo esto es bastante inexplorado porque durante mucho tiempo, fue una enzima muy incomprendida, reconoce Sonia Sharma, profesora asociada de LJI y autora principal del nuevo estudio.

Pero demostramos que la actividad metabólica de esta enzima, ADA2, es muy importante para restringir el sistema inmune tanto en las células vasculares como en las células inmunes.

El laboratorio de Sharma se dedica a descubrir los primeros orígenes celulares y moleculares de la inflamación. Su trabajo la ha llevado a centrarse en las células del estroma, que pueden iniciar la inflamación como resultado del daño celular, la transformación o la infección.

Este grupo de células incluye las células endoteliales que recubren su sistema vascular. Debido a que las células endoteliales están en contacto constante con su sangre, están en una buena posición para dar la alarma cuando detectan virus, bacterias, células tumorales o daños en los tejidos. Este tipo de detección temprana se denomina respuesta inmune innata y constituye la base de la inflamación posterior.

«Creemos que la capacidad de las células del estroma para detectar las amenazas patógenas tempranas es probablemente muy importante para coordinar y desarrollar inicialmente la magnitud, duración y calidad de la respuesta inmunológica posterior, dice Sharma,  y determinar en última instancia si la respuesta inmunológica es de naturaleza protectora o patógena».

Sharma y sus colegas observaron un grupo de genes de enfermedades humanas no caracterizadas vinculadas a enfermedades autoinmunes similares al lupus que causan inflamación sistémica de múltiples órganos o vasculitis. Todas las enfermedades estaban relacionadas con mutaciones de un solo gen, pero en la mayoría de los casos nadie había descubierto exactamente cómo cada mutación afecta el sistema inmune innato.

Para el nuevo estudio, los investigadores preguntaron si alguno de los genes vinculados a la enfermedad juega un papel en cómo las células del estroma responden a las amenazas al iniciar una respuesta inmune innata.

Su búsqueda los condujo a una enzima llamada ADA2, que está mutada en la enfermedad por deficiencia de ADA2 (DADA2), y cuya pérdida estimuló una respuesta inmune innata robusta en las células endoteliales deficientes en ADA2 y en los glóbulos blancos llamados monocitos.

Los investigadores estaban intrigados. Aunque ADA2 estaba implicado como un marcador biológico para la infección y la inflamación, ADA2 no se considera un jugador funcional en el sistema inmune. En cambio, esta proteína con actividad enzimática metabólica se consideró en su mayoría redundante con su primo, ADA1, que descompone las moléculas inmunomoduladoras llamadas nucleósidos de purina. Sharma dice que ADA2 fue malentendido.

«Durante mucho tiempo, ADA2 fue ignorado, nadie pensó que hiciera nada,  dice Sharma. Lo que sabemos ahora es que tanto ADA1 como ADA2 juegan un papel mucho más matizado en la regulación de la bioactividad de los nucleósidos de purina, que son potentes moléculas de señalización para el sistema inmune».

De hecho, dos estudios de 2014 vincularon la pérdida genética de ADA2 con la afección inflamatoria DADA2, que es un síndrome de vasculitis de inicio en la infancia. El nuevo estudio le dio a Sharma el ímpetu para investigar más a fondo el papel funcional de ADA2 en la inflamación.

Sharma y sus colegas demostraron que la actividad de la enzima ADA2 inhibe naturalmente la respuesta inmune innata al restringir la producción de una citocina llamada interferón beta tipo 1. Aunque el interferón beta tipo 1 es una molécula protectora contra las infecciones virales y el cáncer, demasiado interferón beta tipo 1 causa inflamación dañina, como se observa en DADA2 y lupus.

El nuevo hallazgo del laboratorio de Sharma es el primero en mostrar que la actividad enzimática metabólica de ADA2 puede desempeñar un papel en la regulación de la inflamación vascular. «La pérdida de ADA2 impulsa la desregulación metabólica que a su vez impulsa la desregulación inmune y la inflamación, por lo que lo que identificamos fue un nuevo eje inmunometabólico», apunta Sharma.

De este modo, el papel de ADA2 en la enfermedad tenía sentido. Sharma dice que una mejor comprensión de ADA2 y el metabolismo de nucleósidos de purina puede abrir la puerta a nuevas terapias para tratar DADA2 y otros tipos de inflamación sistémica de múltiples órganos. Ella cree que atacar las raíces de estas enfermedades probablemente requerirá un enfoque de terapia génica o trasplantes de médula ósea para reconstituir ADA2 en pacientes que no pueden producir la enzima por sí mismos.

«Creo que nuestro estudio sugiere que se debe buscar el tratamiento más simple para corregir la desregulación metabólica; en última instancia, debemos reconstituir esta actividad enzimática particular en los pacientes», señala.

En el futuro, Sharma planea seguir estudiando la función ADA2 en células humanas y desarrollar modelos in vivo de deficiencia de ADA2. También ve un vínculo entre la investigación ADA2 y los estudios COVID-19.

El laboratorio de Sharma está estudiando actualmente cómo el nuevo coronavirus puede infectar las células endoteliales del estroma y otras células involucradas en la estimulación de la respuesta inmune innata del cuerpo.

Esperan arrojar luz sobre cómo la patogénesis viral está relacionada con complicaciones vasculares y el Síndrome inflamatorio multisistémico en niños (MIS-C) recientemente descrito, que tiene similitudes con la enfermedad de Kawasaki y DADA2. Al rastrear la actividad de ADA2 y los niveles de nucleósidos de purina en la sangre de pacientes con COVID-19, el laboratorio de Sharma puede ver si el virus realmente está apuntando al sistema vascular.

«Estamos estudiando pacientes con COVID ahora para ver si la actividad de ADA2 o los nucleósidos de purina cambian», concluye Sharma.

agosto 10/2020 (Europa Press) Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Los coronavirus replican sus grandes genomas en el citoplasma de la célula huésped. Lo hacen transformando las membranas de la célula huésped en peculiares vesículas de doble membrana (DMV). El ARN viral recién hecho necesita ser exportado de estos DMV al citosol para ser empaquetado en formas completas e infecciosas del virus. Hasta la fecha, sin embargo, no se han detectado aperturas al citosol en los compartimentos de replicación de las DMV.

Tratando de comprender cómo se exporta el ARN viral desde los DMV sellados, estos investigadores utilizaron la tomografía electrónica para visualizar la etapa intermedia de la infección de una célula por el coronavirus de la hepatitis del ratón, utilizada en lugar del SARS-CoV-2 debido a las limitaciones de bioseguridad para los estudios de microscopía crioelectrónica ‘in situ’.

Identificaron una estructura en forma de corona específica de un coronavirus (un poro molecular que abarca las dos membranas del DMV) que probablemente desempeñe un papel durante la liberación de ARN del compartimento. En trabajos posteriores, utilizando muestras preestablecidas de células infectadas por el SARS-CoV-2, demostraron que la estructura también está presente en los DMV inducidos por el SARS-CoV-2.

Los autores «suponen» que esta estructura puede ser un complejo genérico con un papel fundamental en el ciclo de replicación de los coronavirus, facilitando la exportación de ARN viral recién sintetizado de los DMV al citosol. «Aunque el modo exacto de funcionamiento de este poro molecular aún está por dilucidar, puede ofrecer un objetivo general de droga específica para coronavirus», concluyen.

agosto 10/2020 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Esta sustancia, aún en fase de laboratorio, presenta una serie de ventajas frente a las que se utilizan en la actualidad: la reducción de los efectos adversos en el organismo, dosis inferiores a las habituales, la posibilidad de focalizar el compuesto únicamente a la zona afectada que se quiera visualizar y su adaptabilidad, que hace que la misma sustancia sea válida para distintas pruebas diagnósticas.

Las sustancias que sirven para ‘iluminar’ y poder ver mejor órganos, tejidos o cartílagos dañados se denominan agentes de contraste. Estos actúan como si fueran una tinta que define mejor las partes de la anatomía que quieran observarse a través de las técnicas de diagnóstico de imagen. Se utiliza en pruebas comunes que proporcionan imágenes tridimensionales de órganos y tejidos del cuerpo humano, como la Tomografía axial computerizada (TAC), que sirve para observar órganos dañados a través de rayos X, como una radiografía convencional; o la Resonancia magnética, una máquina que hace uso de un imán muy potente. También es el caso de la Imagen fotoluminiscente, técnica que funciona como una radiografía donde la zona dañada aparece iluminada. Esta última, al ser más nociva, se utiliza únicamente en laboratorios en pruebas con ratones.

El paciente ingiere o se le inyecta este fluido cuando las imágenes que captan estas técnicas no son lo suficientemente nítidas. Por ejemplo, cuando no se logra distinguir un tumor del área que lo rodea. Cada prueba diagnóstica requiere un agente de contraste diferente y, en ocasiones, el paciente debe ingerir o inyectarse dos de ellos, para que la imagen de la parte del cuerpo que se fotografíe aparezca más definida.

Al obtener mejores imágenes, los profesionales médicos obtienen información complementaria, pueden emitir diagnósticos más certeros y ofrecer tratamientos más eficaces. “Algunos de los que se usan hoy en día tienen una cierta toxicidad”, explica a la Fundación Descubre la investigadora Ana Isabel Becerro, autora del estudio ‘Design of a nanoprobe for high field magnetic resonance imaging, dual energy X.Ray computed tomography and luminescent imaging’, publicado en Journal of Colloid and Interface Science.

El agente de contraste diseñado por este grupo de investigación evita al paciente la administración de dos sustancias diferentes, sería válido de forma universal para todas las pruebas mencionadas y, al inyectar menos cantidad, también se reduciría su toxicidad.

Nanopartículas

La sustancia que los investigadores han desarrollado presenta una serie de ventajas frente a los agentes de contraste que se aplican en la actualidad. En este estudio utilizan nanopartículas, que son esferas de 80 nanómetros con propiedades luminiscentes. En este estudio, los investigadores las recubren con moléculas llamadas ligandos. Éstas funcionan como un imán que atraído hacia la zona de interés y permite que no se extiendan por otros lugares del cuerpo, como ocurre con los agentes de contraste que se utilizan habitualmente.

Su función simula el zoom de una cámara: las nanopartículas se concentran en una sola zona de interés y ayudan a enfocarla mejor. “Hemos diseñado este agente de contraste para que sea eficaz tanto en Resonancia magnética como en TAC. Podemos disminuir la dosis inyectada en vena y reducir los posibles efectos tóxicos o adversos para el organismo que esta sustancia pueda presentar. Además, permite obtener imágenes luminiscentes de células y tejidos en estudios”, comenta Ana Isabel Becerro.

Las nanopartículas diseñadas por el grupo de investigación poseen una arquitectura conocida como core-shell: núcleo-corteza. Así, el grupo de investigación las diseñó con un núcleo luminoso que le da utilidad para la Imagen luminiscente, una capa intermedia que protege la luz que emite el núcleo y una corteza elaborada de un material visible para la Resonancia magnética. Además, por su composición química, también es eficiente para el TAC. Una vez ingeridas o inyectadas, se hacen visibles al exponerse a la luz ultravioleta.

El empleo de las nanopartículas en medicina requiere que éstas sean uniformes para poder reproducir sus propiedades: todas las esferas deben emitir la misma cantidad de luz y tener siempre el mismo tamaño. “Se inyectan en vena, así que no deben superar los 100 nanómetros, estar dispersas para no producir trombos ni coágulos y ser inocuas para el organismo”, explica la investigadora sevillana. La síntesis de nanopartículas con estas características, las propiedades luminiscentes y magnéticas fue la parte más compleja de proyecto y requirió varios meses del año en el que transcurrió el mismo.

Este nuevo agente de contraste se encuentra en fase de estudio. El equipo de investigación lo está sometiendo a pruebas de toxicidad y todavía no ha sido testado en ensayos clínicos.

Otras líneas de investigación

Si bien el nuevo medio de contraste permite obtener imagen luminiscente de células y tejidos en ensayos in vitro, todavía no es conveniente su empleo para tomar imágenes de órganos y tejidos del cuerpo humano, ya que es necesario activarlas con luz ultravioleta, que puede producir daños en el ADN. El grupo Materiales Coloidales está desarrollando otras líneas de investigación para lograr que la luminiscencia del núcleo de las nanopartículas sea persistente tras retirar la luz ultravioleta. Con este método se podría activar la sustancia antes de introducirla en el organismo, lo que evitaría la exposición del mismo a la luz UV.

julio 23/2020 (Dicyt)

Referencia bibliográfica 
González-Mancebo, D.; Becerro, A.I.; Corral, A. et al. García-Embid S., Balcerzyk M.; Garcia-Martin M.L.; de la Fuente J.M.; Ocaña M. 2020. Design of a nanoprobe for high field magnetic resonance imaging, dual energy X-ray computed tomography and luminescent imaging. Journal of Colloid and Interface Science. Vol. 573, pp. 278-286.

La vacuna diseñada por la Universidad de Oxford, en cuyo desarrollo participa AstraZeneca y que ya está inmersa en la fase III de estudio, es una vacuna atenuada que utiliza un adenovirus de chimpancé (ChAdOx1) recombinante sin capacidad de replicación, que expresa la proteína S (Spike) del SARS-CoV-2.

Los resultados del ensayo de fase I/II que se ha llevado a cabo con 1 077 adultos sanos, revelan que la vacuna indujo fuertes respuestas inmunitarias, tanto celular como humoral. Las respuestas inmunitarias se mantuvieron hasta el día 56 del ensayo en curso. Los investigadores no descartan que estas respuestas sean incluso mayores tras una segunda dosis, tal como sugiere un subgrupo de diez individuos que la recibieron en el estudio.

Sobre la capacidad de la vacuna de inducir ambas respuestas inmunitarias (celular y humoral), el director de esta investigación y profesor de la Universidad de Oxford, Andrew Pollard, asegura que “esperamos que esto signifique que el sistema inmunitario recordará al virus, de modo que nuestra vacuna protegerá a las personas durante un período prolongado. Sin embargo, necesitamos más investigación antes de poder confirmar que la vacuna protege eficazmente contra la infección por SARS-CoV-2 y cuánto tiempo dura cualquier protección».

Una vacuna ideal contra el SARS-CoV-2 debería ser efectiva después de una o dos dosis; funcionar en poblaciones especialmente vulnerables al coronavirus, en este caso, las personas mayores y con patologías previas; conferir protección durante un mínimo de seis meses, y reducir la transmisión del virus a los contactos. Esta fase del ensayo clínico es aún demasiado temprana para confirmar si la candidata a vacuna cumple con estos requisitos, algo que se sabrá en la siguiente fase del estudio, que se completará en Reino Unido, Brasil y Sudáfrica.

Los resultados que se presentan ahora proceden de 1 077 adultos sanos de entre 18 y 55 años sin antecedentes de COVID-19, de cinco hospitales del Reino Unido entre el 23 de abril y el 21 de mayo de 2020. La vacuna contra el coronavirus se comparó frente a un grupo de individuos que sirvió de control, a los que se administró la vacuna de la meningitis.

Efectos secundarios: fatiga y dolor de cabeza

La inmunización contra el SARS-CoV-2 causó efectos secundarios leves (fatiga y dolor de cabeza) con más frecuencia que los observados en el grupo control, pero en general podían controlarse bien con paracetamol. Además, diez personas recibieron otra dosis de la vacuna contra el COVID -19; los efectos secundarios fueron menos habituales tras esa segunda dosis.

Las respuestas de las células T dirigidas a la proteína del SARS-CoV-2 aumentaron alcanzando su máximo a los 14 días después de la vacunación; el nivel disminuyó ligeramente en el día 56 del ensayo. Los anticuerpos, en cambio, alcanzaron su punto máximo de respuesta en el día 28, cuando se detectaron anticuerpos neutralizantes contra el coronavirus en más del 90 % de los individuos analizados, y se mantuvieron elevados hasta la medición en el día 56 en el ensayo. Esta respuesta se impulsó además tras la dosis de refuerzo.

Resultados positivos también con la vacuna de China

The Lancet publica también resultados alentadores de la fase II con la candidata a vacuna que desarrollan el Instituto de Biotecnología y el Centro Provincial para el Control y Prevención de Enfermedades de Jiangsu (China), en la que participa la compañía CanSino Biologics. Se trata también de una vacuna atenuada con un adenovirus, en este caso, humano (Ad5), recombinante con baja capacidad de replicación, que expresa la proteína S del nuevo coronavirus.

La vacuna se ha probado en 508 participantes divididos en tres grupos: dos recibieron una dosis baja y otra elevada, mientras que al tercero se le administró un placebo. Un 60 % de los voluntarios tenían entre 18 y 44 años; un 25 %, tenían entre 45 y 54 años, y resto, tenían 55 años o más.

El 95 % de los participantes en el grupo que recibió la dosis alta y el 91 % del grupo de dosis baja mostraron respuestas inmunes de células T o de anticuerpos al día 28 después de la vacunación.

La vacuna indujo una respuesta de anticuerpos neutralizantes en el 59 % y el 47 % de estos dos grupos. Los participantes en el grupo del placebo no mostraron un aumento de anticuerpos. También se encontraron respuestas de células T en el 90 % y el 88 % de los participantes que recibieron la vacuna en dosis altas y bajas, respectivamente.

En cuanto a la seguridad, el 74 % de las personas que recibieron la dosis baja de vacuna presentaron reacciones leves o moderadas, como fiebre, fatiga y dolor en la zona de la inyección; lo mismo ocurrió en el 72b% del grupo que recibió dosis altas, y en el 37 % del placebo.

El investigador principal del estudio, el profesor Wei Chen, del Instituto de Biotecnología de Pekín, afirma que “dado que las personas mayores tienen un alto riesgo de enfermedades graves e incluso de muerte asociadas con la infección por COVID-19 son una población objetivo importante para una vacuna Covid-19. Es posible que se necesite una dosis adicional para inducir una respuesta inmune más fuerte en la población de edad avanzada, pero se están realizando más investigaciones para evaluarlo».

julio 22/20202 (Diario Médico)

Los resultados del estudio publicado en Science son preliminares, pero podrían servir para desarrollar herramientas de edición genética más eficaces.

El mundo microbiológico también tiene sus leones y hienas. Como en los documentales de naturaleza, existe una lucha encarnizada por la supervivencia en forma de carrera armamentística evolutiva. Un estudio publicado en la revista Science revela que una de las piezas de esta intricada competición microscópica podría ser aprovechada para la edición genética.

La importancia de esta enzima reside en su tamaño ultracompacto, la mitad en comparación con Cas9, una de las más utilizadas en biotecnología

Las secuencias CRISPR han saltado a la fama por su uso en herramientas de edición genética, pero la función original que desempeñan en la naturaleza es mucho más humilde. Estas repeticiones en el genoma de bacterias y arqueas contienen el material genético de sus enemigos, los virus bacteriófagos. Gracias a ellas pueden detectarlos y eliminarlos mediante una proteína nucleasa asociada a estas repeticiones, Cas, que los corta en pedazos. En otras palabras, las secuencias CRISPR son un sistema de defensa contra invasores.

Ahora, el equipo de la bioquímica estadounidense Jennifer Doudna, catedrática de Química y Biología Molecular de la Universidad de California en Berkeley, Estados Unidos, ha encontrado un nuevo ejemplo allí donde menos cabría esperar: en un enorme bacteriófago, Biggiephages. “Todos los sistemas CRISPR-Cas conocidos fueron descubiertos en bacterias y arqueas, a las que protegen contra los fagos”, explica el microbiólogo de la universidad estadounidense y coautor del estudio, Basem Al-Shayeb. “Pero CasΦ ha sido hallada de momento solo en virus”. 

Al-Shayeb asegura que la importancia de esta enzima reside en su tamaño ultracompacto, “la mitad en comparación con Cas9”, una de las más utilizadas en biotecnología. Su colega Patrick Pausch añade que CasΦ es “fascinante” porque puede llevar a cabo las dos funciones de una nucleasa con tan solo un único centro activo, procesar las guías de ARN y usarlas luego para cortar el ADN del virus invasor. Además, corta ADN de cadena doble y sencilla, lo que puede aprovecharse, según los autores, con fines diagnósticos.

Pausch asegura que CasΦ “expande” las posibilidades de la edición genética con fines médicos porque es “menos restrictiva”. También evitaría “reacciones alérgicas” en los pacientes: “Las Cas9 que se utilizan provienen de bacterias patógenas para el ser humano, por lo que la gente tiene anticuerpos contra ellas y la terapia es rechazada”. Puesto que los fagos que contienen la nueva nucleasa solo infectan bacterias, los investigadores confían en que esta no provoque una reacción inmunológica en personas.

El investigador del Centro Nacional de Biotecnología Lluís Montoliu, que no ha participado en el estudio, considera que son resultados “muy simples y preliminares”. En su opinión, el pequeño tamaño puede ser una ventaja o un inconveniente: “Veremos cuán versátil es [CasΦ], porque igual al usarlas nos damos cuenta de que no son tan útiles ni están preparadas para ser tan específicas.

Aun así, Montoliu cree que es un buen punto de inicio para aprovechar estas proteínas y evolucionarlas hasta encontrar una que funcione mejor que la original. Los propios autores del trabajo admiten estas limitaciones. Aunque lograron editar células humanas y vegetales con cierta eficacia, Pausch aclara que CasΦ “está todavía en su infancia”. Aún es necesario “optimizar” esta nueva herramienta.

A pesar de esto, Montoliu destaca el “pequeño tamaño y maleabilidad” de la nucleasa. Un problema que tenemos con la Cas9 es que es tan grande que no caben los vectores que se usan para terapia génica, asegura. Al-Shayeb no cree que existan estas limitaciones con CasΦ y espera que dé lugar a herramientas más versátiles.

¿Qué hace un virus con un antivirus? 

Montoliu explica que ya se conocían fagos que habían capturado CRISPR de bacterias a las que infectaban para desarrollar un sistema de “contradefensa” para circunvalar la defensa de la propia bacteria. Sin embargo, los virus descritos por el equipo de Doudna van un paso más allá.

Estos virus han capturado sistemas CRISPR-Cas dirigidos contra otros virus que infectan a las mismas bacterias que ellos quieren infectar, explica Montoliu.

En otras palabras, han incorporado un sistema que “corta y trocea a otros fagos” que hayan tenido “la osadía” de entrar en la misma víctima. Todo en aras de replicarse con mayor efectividad sin que el mayor tamaño de estos Biggiephages juegue en su contra frente a rivales “más pequeños y eficaces”.

Los sistemas CRISPR bacterianos suelen ser versátiles. La ristra de repeticiones no son más que fragmentos de virus contra los que se ha enfrentado la bacteria en el pasado y que ahora generan guías para detectarlos y trocearlos, resume Montoliu. Hay un sistema inicial de captura que atrapa ese fragmento del nuevo virus y lo incorpora.

Los Biggiephages han olvidado la versatilidad del sistema CRISPR robado y han decidido dejar de actualizar su antivirus. “Es un sistema ultracompacto porque solo tiene la nucleasa y las repeticiones que codifican las guías. No tiene el sistema de captación de nuevas repeticiones”. En español: estos fagos solo pueden vencer metiendo la tijera a unos pocos rivales, aquellos más frecuentes en las bacterias que infectan. Una limitación que le basta y sobra para imponerse.

Montoliu teme que esto juegue en contra de la CasΦ como futura herramienta de edición genética. “Biológicamente tiene sentido que sea poco específica porque así son capaces de luchar enfrentando más fagos parecidos, pero sería un desastre [desde el punto de vista biotecnológico] donde necesitamos especifidad”.

Metagenómica a la caza de nuevas CRISPR 

Fue el español Francis Mojica quien descubrió en 1993 las secuencias CRISPR, aunque por entonces su función era desconocida. Hubo que esperar hasta 2012 para que las investigadoras Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna sentaran las bases de la herramienta genética de corta y pega, que hoy conocemos.

Existe un número desconocido de sistemas CRISPR en la naturaleza, pero las expectativas por su potencial iniciaron una ‘fiebre del oro‘ por encontrar alternativas más útiles y específicas. Pronto se hizo evidente una limitación: existen millones y millones de especies de bacterias y arqueas en nuestro planeta, y todavía más virus, pero el ser humano solo ha logrado cultivar una cantidad ínfima de esta enorme biodiversidad microbiológica.

¿Y si el sistema CRISPR perfecto se encuentra en esa mayoría de microorganismos que no hemos atrapado?

Es la pregunta que se hicieron equipos como el de Jennifer Doudna. La solución se encuentra en el campo de la metagenómica: en vez de hacer cultivos tradicionales, se secuencian genomas de muestras medioambientales obtenidas en ocasiones de sitios tan recónditos como el interior de un pez de la fosa de las Marianas.

Es como hacer diez puzles a la vez con las piezas en la mesa. Se da de comer a una máquina de secuenciación masiva y empieza a escupir datos que permite asignar qué trocito pertenece a cada puzle, aclara Montoliu. Esto permite descubrir genomas que no se conocían porque sus ‘dueños’ nunca habían sido cultivados. Así se encontraron los Biggiephages. 

El equipo de Doudna, no ha trabajado con el fago, sino con los metagenomas a partir de los cuales han imaginado su existencia, dice Montoliu. “Imaginan que existe porque en una muestra ambiental han encontrado sus secuencias, que luego usan en el laboratorio”. Un virus ‘imaginario‘, que robó un arma a una bacteria para enfrentarse a otros virus y que, ahora, podría servirnos como herramienta de edición genética y diagnóstico.

julio 22/2020 (SINC)

Referencia: 

P. Pausch et al. CRISPR-CasΦ from huge phages is a hypercompact genome editor. Science. 16 de julio de 2020

El Instituto de Biología y Genética Molecular (IBGM, centro mixto de la Universidad de Valladolid y el CSIC) ha puesto en marcha un proyecto de investigación sobre la COVID-19 que tiene como objetivo estudiar las viroporinas del virus SARS-CoV-2, proteínas del coronavirus que podrían influir en la gravedad de la enfermedad.

Los investigadores tratarán de confirmar esta hipótesis y ver si un fármaco ya existente es capaz de anular el efecto de las viroporinas y, por lo tanto, prevenir los peores efectos de la COVID-19.

El estudio, denominado ‘Efectos de las viroporinas del virus SARS-CoV-2 sobre calcio intracelular y su posible reversión para prevenir el COVID19’ está financiado por la Consejería de Educación de la Junta de Castilla y León y liderado por el director del IBGM, Carlos Villalobos. “Queremos estudiar si estas proteínas son capaces de modificar la señal de calcio en las células”, explica en declaraciones a DiCYT, “porque si lo hacen, podrían favorecer la producción de nuevas partículas virales”.

Todos los virus tienen alguna viroporina, una pequeña proteína que se inserta en las membranas de las células y dejan pasar iones. Cuando los iones son de calcio se pueden producir cambios en la fisiología celular y la consecuencia puede ser que “las células huésped se activen en exceso y fabriquen más virus”.

Villalobos y su equipo, especialistas en el estudio del calcio, han comprobado lo que les sucede a las células cuando se incrementa este elemento. Todo depende del tipo celular. Por ejemplo, algunas se activan para realizar la función que les corresponde, de manera que una célula muscular, se contrae. Por su parte, las células tumorales proliferan más deprisa cuando hay más calcio, con lo cual se convierten en invasivas. En cambio, el efecto en las neuronas, que no proliferan, es la muerte, explica.

Colaboración con Luis Enjuanes y PharmaMar

Las viroporinas ya fueron estudiadas en el SARS-CoV-1 (el coronavirus que provocó la epidemia del SARS entre 2002 y 2004) por parte de Luis Enjuanes, investigador del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) cuyo trabajo se centra ahora en el desarrollo de una vacuna para el nuevo coronavirus. En ese caso, comprobó que tenía tres viroporinas: E, 3a y 8a. Las tres forman canales iónicos, pero la proteína E es especialmente interesante porque facilita que el virus se replique, es decir, que se formen más partículas virales dentro de la célula.

En el caso del SARS-CoV-2, “analizando la secuencia del virus, pensamos que 8a no se expresa, de manera solo habría dos viroporinas: la proteína E y la proteína 3a”, apunta Villalobos, que va a colaborar con Enjuanes para tratar de averiguar si el virus utiliza esta estrategia para modular la señal de calcio a su favor, facilitando la proliferación de nuevas partículas virales una vez que infecta las células.

Si esta hipótesis se confirma, la buena noticia es que “podemos modificar esa señal de calcio con fármacos conocidos”. Por eso, esta investigación pretende incluir ensayos con un fármaco antitumoral de la empresa española PharmaMar que se encuentra en fase de ensayos clínicos frente al mieloma múltiple y que también parece tener propiedades antivirales. “Nosotros hemos trabajado previamente con este compuesto y ahora queremos ver si actúa sobre las viroporinas”, comenta Villalobos.

En definitiva, si este estudio confirma que las viroporinas del coronavirus modifican la señal del calcio en las células y que este mecanismo ayuda a la replicación del virus, podría desarrollarse un tratamiento preventivo para que los pacientes infectados no llegasen a sufrir la versión más grave de la COVID-19. Así, una menor carga viral impediría una evolución desfavorable de los pacientes.

Líneas celulares

Este proyecto del IBGM tiene una duración de un año. Para realizar los experimentos, los investigadores van a utilizar varias líneas celulares: células que servirán de modelo para ver lo que sucede con el calcio; neumocitos, células de los alveolos pulmonares; y linfocitos, ya que participan en la respuesta inmune. El trabajo se realiza con proteínas o vectores de expresión, no con partículas virales, porque el objetivo es analizar exclusivamente el efecto de las viroporinas.

Además de este proyecto, que se inicia ahora, el IBGM trabaja en otras cuatro iniciativas relacionadas con la COVID-19. El investigador David Bernardo trabaja en un estudio sobre mecanismos de inflamación; Juan Francisco Arenillas lidera un proyecto de control de la enfermedad que incluye el uso de inteligencia artificial y ‘big data’; Mariano Sánchez Crespo estudia la tormenta de citoquinas asociada a los casos graves; y Juan José Tellería colabora en una investigación sobre la susceptibilidad genética a sufrir las formas más graves de la enfermedad de los pacientes del Hospital Clínico Universitario de Valladolid y que lidera Eduardo Tamayo.

julio 20/2020 (Dicyt)

Sputnik conversó con el director del Centro de diagnóstico y telemedicina del Departamento de Salud de Moscú, Serguéi Morózov, sobre el uso de la inteligencia artificial en la lucha contra el coronavirus y de las tecnologías avanzadas en el diagnóstico de enfermedades.

Hay varias tecnologías de inteligencia artificial, incluidos el reconocimiento de voz, el análisis de macrodatos y la visión artificial. Estas tecnologías de automatización permiten en gran parte normalizar el trabajo de especialistas médicos, dijo.

Morózov afirmó que hay muchas funciones en la medicina que se hacen manualmente, por ejemplo, el doctor debe escribir documentos médicos usando el teclado (del ordenador), lo que requiere mucho tiempo, por tanto es posible usar la inteligencia artificial, en particular el reconocimiento de voz

Los médicos utilizan cada vez más esa tecnología, destacó. Además, según el especialista, se puede usar la tecnología de visión artificial para tomografías que hace que las imágenes ‘hablen‘ y se conviertan en las más comprensibles, lo que puede ser útil para los especialistas que tienen poca experiencia laboral.

Impulso al desarrollo

Morózov admitió que la pandemia del COVID-19 dio un fuerte impulso al desarrollo de las tecnologías de inteligencia artificial. En condiciones de epidemia (de coronavirus) todas estas tecnologías son especialmente pertinentes debido a la presión que sufre el sistema de salud, (cuando) se debe adoptar decisiones rápidas y minimizar el riesgo de errores, enfatizó.

Preguntado sobre los errores de la inteligencia artificial, el médico señaló que ese tipo de tecnologías de momento no demuestra una precisión del 100 por ciento, aunque el reconocimiento de voz ya tiene una precisión de más del 97 por ciento y puede mejorarse en un futuro próximo.

Si hablamos de la visión artificial, ahora los algoritmos que practicamos en Moscú tienen una precisión de más del 90 por ciento, afirmó el especialista al agregar que para ‘entrenar‘ estos mecanismos, se crean conjuntos de datos con descripciones de las enfermedades que ayudan a la inteligencia artificial a encontrarlas en tomografías.

Según Morózov, ahora la tecnología de visión artificial que necesita unos 15 minutos para detectar la enfermedad en la tomografía, se utiliza para analizar imágenes de tomografía computarizada de pulmones.

Además, el uso de las tecnologías de inteligencia artificial, en particular la de reconocimiento de voz que funciona mediante una aplicación para ordenador, auriculares y micrófono, permite a los médicos ahorrar un 22 por ciento de su tiempo.

Uso de la inteligencia artificial

Hemos lanzado en Moscú un sistema de ‘visión artificial‘ que funciona en más de 60 organizaciones de salud, dijo el médico al agregar que en todo el país hay solo ‘un par de docenas‘ de instituciones que usan la mencionada tecnología.

Morózov anunció los planes de ampliar la aplicación de las tecnologías de inteligencia artificial al destacar la necesidad de que los especialistas regionales las utilicen en su trabajo.

Es muy importante que aparezca un sistema radiológico de información, solo entonces se podrá implementar esos algoritmos en la práctica habitual. De momento trabajamos solo con las instituciones médicas estatales, aunque organizaciones privadas también piden compartir experiencia y muestran su interés, afirmó.

Preguntado sobre la reacción de los médicos a ese tipo de tecnologías, Morózov indicó que hay unos que ‘miran con cautela‘ y otros que ayudan, a probar y analizar nuevos algoritmos, que están contentos de tener nuevos instrumentos.

Los médicos que están interesados en probar las tecnologías de inteligencia artificial deben recibir una capacitación correspondiente, lo que es una condición indispensable, enfatizó el especialista.

Futuro para la inteligencia artificial

En opinión de Morózov, a pesar de que las tecnologías de inteligencia artificial a veces parecen fantásticas, su uso por los médicos en su trabajo habitual podría ser una realidad dentro de 10 años.

El especialista agregó que los sistemas informáticos necesarios para la implementación de ese tipo de tecnologías ahora son cada vez más accesibles, así como hay productores rusos, por tanto no hay aquí un gran problema.

julio 02/2020(Sputnik).- Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Así lo ha confirmado una investigación conjunta de Signify y la Universidad de Boston, Estados Unidos, realizada por el doctor Anthony Griffiths, profesor asociado de Microbiología de la Facultad de Medicina, como recoge la compañía holandesa en un comunicado.

Durante su investigación, trataron el material inoculado con diferentes dosis de radiación ultravioleta UV-C a través de dispositivos desarrollados por Signify, y evaluaron la capacidad de inactivación en diversas condiciones.

El equipo aplicó una dosis de 5mJ/cm2, lo que resultó en una inactivación del virus SARS-COV-2 del 99 por ciento en seis segundos. Sobre la base de los datos, se determinó que una dosis de 22mJ/cm2 provocará una reducción del 99,9999 por ciento en 25 segundos.

Los resultados de nuestras investigaciones muestran que, por encima de una dosis específica de radiación UV-C, se producía una inactivación completa de los virus y, en cuestión de segundos, ya no podíamos detectar ningún rastro viral, afirma el doctor Anthony Griffiths.

El estudio ha confirmado la efectividad de las lámparas UV-C como una medida preventiva para las empresas e instituciones que quieren proporcionar espacios libres de virus, afirma Eric Rondolat, CEO de Signify.

Dado el potencial de uso de este tipo de tecnologías, la compañía holandesa ha anunciado que aumentará su capacidad de producción en los próximos meses y que pondrá su tecnología UV-C al servicio del resto de empresas de iluminación.

junio 27/2020 (Portaltic/EP). Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

En un artículo de APL Bioengineering, los investigadores presentan dos herramientas de mecanobiología para experimentos en tejido uterino sintético o artificial. Querían estudiar los efectos negativos de la hiperperistalsis, contracciones de la pared uterina que ocurren con demasiada frecuencia.

A lo largo de la vida de una persona, el útero sufre contracciones espontáneas de su pared, lo que puede inducir el peristaltismo uterino, un patrón específico de contracción en forma de onda. Estas contracciones son importantes para muchos procesos reproductivos, como el transporte de esperma antes de la impregnación, pero la hiperperistalsis podría impedir la fertilidad y provocar enfermedades, como adenomiosis o endometriosis.

Las contracciones miometriales espontáneas fuera del embarazo inducen el peristaltismo uterino, que ejerce cargas físicas sobre la barrera endometrial interna y, por lo tanto, afectan el rendimiento biológico, explica David Elad, uno de los autores del artículo.

Las células se cultivan en una membrana biológica o sintética –explica Elad–. Hasta donde sabemos, es la primera vez que un modelo biológico in vitro fue expuesto a tensiones de corte de la pared peristáltica.

Utilizando su configuración experimental, los autores encontraron que las tensiones de cizallamiento peristálticas causaron alteraciones en el citoesqueleto de las células epiteliales endometriales y las células del músculo liso miometrial del tejido uterino sintético.

La investigación futura que utilice este enfoque podría incluir el estudio del efecto de diferentes patrones de contracción y el papel que juegan las hormonas en el peristaltismo uterino. Los investigadores señalaron que los modelos de pared uterina generalmente se pueden aplicar para estudiar modelos de paredes intestinales y algunos órganos y tejidos.

El enfoque de laboratorio de este trabajo demuestra opciones futuras para explorar los procesos complejos de la reproducción humana, especialmente durante las primeras etapas, cuando la accesibilidad y las limitaciones éticas prohíben los experimentos in vivo, avanza Elad.

junio 05/2020 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

“Nosotros diseñamos, a escala nanométrica, un dispositivo optomecánico que sería algo así como las cuerdas de una guitarra o de un bajo, estos tienen la capacidad de vibrar ante las frecuencias de objetos sumamente pequeños, funcionan con fotones de luz”, explica Marcel Clerc, académico del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile.

El dispositivo además mejora “la detección de señales débiles por medio de resonancia vibratoria de frecuencia sintonizable, esto puede ser valiosa para áreas como la telecomunicación, la computación cuántica como miras al desarrollo de puertas lógicas, así como para operación de memoria”, afirma.

Un instrumento que aumenta la eficiencia

Aunque ya se han estudiado dispositivos parecidos que pueden detectar señales débiles, la originalidad de este estudio es que su teoría permite desarrollarlos con frecuencias ajustables, «lo que abre nuevas posibilidades. Nuestra creación es una verdadera membrana optomecánica que además es capaz de hacer más eficiente el funcionamiento de procesos electrónicos e informáticos”, dice Clerc.

Para la construcción de la membrana los científicos trabajaron durante cuatro años, en la siguiente etapa pretenden incorporar estos dispositivos a otros elementos nanométricos y poder lograr nuevos dispositivos más flexibles.

Además de Clerc, participaron en la investigación, Avishek Chowdhury, Remy Braive y Sylvain Barbay de la Universidad de París-Sud, junto a Isabelle Robert-Philip de la Universidad de Montpellier y de la Universidad de País. Los resultados fueron publicados en la revista Nature Communications.

mayo 28/2020  (Dicyt)

Referencia Bibliográfica:
Chowdhury, A., Clerc, M. G., Barbay, S., Robert-Philip, I., & Braive, R. (2020). Weak signal enhancement by non-linear resonance control in a forced nano-electromechanical resonator. Nature Communications. m:2400 00 | https://doi.org/10.1038/s41467-020-15827-3

Científicos de la Universidad de Granada (UGR) están trabajando en el desarrollo de un nuevo dispositivo de grafeno para detectar el coronavirus que causa la COVID19. De momento ya disponen de un prototipo.

Los investigadores pertenecen al Laboratorio de Nanoelectrónica, Grafeno y Materiales Bidimensionales, en colaboración con el Grupo de Bioquímica y Parasitología Molecular del profesor Antonio Osuna y el de Bioconjugación que dirige Francisco Santoyo.

Se trata de un dispositivo portátil, autónomo, de fácil manejo y alta sensibilidad, para diagnóstico precoz y seguimiento de la enfermedad, basado en una matriz de biosensores de grafeno que detecta y cuantifica los anticuerpos desarrollados por el paciente en contacto  con el virus.

Los biosensores de grafeno del prototipo permiten detectar y cuantificar los anticuerpos desarrollados por el paciente en contacto con el virus

“Básicamente, hemos diseñado un dispositivo que al ponerlo en contacto con la muestra del paciente (que puede ser saliva, plasma, sangre que lleve información del virus), modifique su respuesta eléctrica (una sencilla medida de corriente y tensión) en pocos minutos, mostrando la información en el  mismo lugar donde se toma la muestra”, señala el catedrático de la UGR Francisco Gámiz, director del laboratorio de Nanoelectrónica.

“Además de ser una herramienta de diagnóstico rápido de pacientes sintomáticos en hospitales y centros de salud, puede implementarse como un dispositivo de detección en hogares de ancianos, lugares de trabajo, y centros educativos”, añade Gámiz

Por su parte, el grupo del profesor Osuna, que ya tiene experiencia previa de trabajo con otros coronavirus altamente patógenos, será el encargado de sintetizar las moléculas biológicas reconocibles por el sistema inmune de los pacientes y que se ‘pegarán’ a la superficie de los sensores de grafeno siguiendo las  rutas de bioconjugación diseñadas por el equipo de Santoyo.

Un chip diagnóstico muy sensible

La ventaja del chip diagnóstico es ser muy sensible (detecta la presencia del analito en concentraciones muy bajas), y por tanto, en etapas muy tempranas de la enfermedad, es decir, sin que aún haya síntomas en el paciente.

El dispositivo podría usarse tanto para detectar la presencia del virus como para conocer la etapa de la enfermedad.

Este dispositivo podría utilizarse no solo para reconocer la presencia del virus, sino también para conocer la etapa de la enfermedad, es decir, si estamos en una fase inicial, o si ya se está venciendo a la misma.

Su fabricación en cadena se haría con tecnología electrónica convencional, y por lo tanto, podría estar disponible rápidamente con un coste asequible.

“Ya hemos realizado algunas validaciones y prototipos del dispositivo para la detección del virus del papiloma humano gracias a un proyecto de excelencia de la Junta de Andalucía, y estamos trabajando en otros para medir el nivel de glucosa en saliva y sudor en pacientes con diabetes, así como en la detección precoz y seguimiento de  enfermos con cáncer del Instituto de Salud Carlos III”, señala Francisco Gámiz.

mayo 16/2020 (SINC)

Se llama Winter (invierno, en inglés), tiene cuatro años y vive junto a otras 130 compañeras en una granja en Bélgica. Esta llama de criadero podría estar destinada a la industria textil, pero no es su lana lo que interesa, sino sus anticuerpos. Con ellos se quieren desarrollar fármacos que neutralicen la infección del SARSCoV-2.

Los nanocuerpos de llama se han convertido en valiosos candidatos terapéuticos, aún en fases experimentales, contra diferentes virus como el virus de inmunodeficiencia humana (VIH) y cáncer.

Además de las inmunoglobulinas normales (Ig) presentes en todos los mamíferos, “los camélidos, como las llamas, camellos y alpacas, producen un tipo especial que son mucho menos de la mitad del tamaño de los anticuerpos convencionales”, explica a SINC Daniel Wrapp, investigador en la Universidad de Texas, Austin, en Estados Unidos. Estos anticuerpos también se encuentran en los tiburones.

Son llamados nanocuerpos o nanobodies por tener una cuarta parte del tamaño de los anticuerpos normales y una estructura simple. Desde su descubrimiento en el dromedario en 1989, los científicos entendieron que abrirían nuevas perspectivas en la ingeniería de anticuerpos.

Desde entonces, se han convertido en valiosos candidatos terapéuticos, aún en fases experimentales, contra diferentes virus como el virus de inmunodeficiencia humana (VIH), e incluso contra el cáncer de hígado u otras enfermedades hematológicas.

Por sus características únicas y su facilidad para reproducirlos, son usados por grupos de investigación en todo el mundo. “Es fácil trabajar con ellos y son estables”, dice Xavier Saelens, científico en el Instituto Vlaams de Biotecnología de la Universidad de Gante, Bélgica.

Llamas contra coronavirus pasados

El investigador, junto al equipo de Jason McLellan de la Universidad de Texas, Austin, estaban convencidos de que estos anticuerpos de llama, conocidos como VHH, serían capaces de neutralizar los anteriores coronavirus MERS-CoV y SARSCoV-1. Iniciaron su estudio en 2016 en su laboratorio. “Pensamos que era importante porque estos coronavirus también tienen un historial de saltos de animales a humanos y generan enfermedades graves”, continúa Saelens.

En aquel momento, la llama Winter, que por entonces tenía nueve meses, empezó a formar parte de los experimentos. Al igual que sucede con los humanos cuando reciben vacunas para inmunizarse contra un virus, a esta llama le inyectaron proteínas de espícula (que permiten penetrar y unirse a las células humanas) estabilizadas de esos virus durante unas seis semanas para ser inmunizada.

Los investigadores recogieron muestras de sangre y aislaron los anticuerpos que se unían a cada versión de la proteína. Uno de ellos, al que denominaron VHH-72, demostró ser prometedor para detener el SARSCoV-1 in vitro.

“Nuestro objetivo era encontrar nanocuerpos que pudieran tener una reacción cruzada con múltiples betacoronavirus como MERS y SARS. Muchos de los parientes de estos virus se encuentran en especies de murciélagos”, señala el investigador belga.

Ahora, el equipo han probado la eficacia de un tratamiento con anticuerpo de llama contra el nuevo coronavirus SARSCoV-2. Los resultados del trabajo se han publicado en la revista Cell.

Gracias a trabajos anteriores, los investigadores sabían que el nanocuerpo para el SARSCoV-1 se unía, aunque débilmente, a la proteína de espícula del SARSCoV-2. Para mejorar su eficacia, vincularon dos copias de VHH-72 y así lograron que se adhiriera fuertemente. Las pruebas iniciales en cultivos mostraron que el anticuerpo impedía que el virus infectara las células.

“Este es uno de los primeros anticuerpos conocidos para neutralizar el SARSCoV-2”, recalca Jason McLellan, profesor en la Universidad de Texas en Austin. Este investigador fue quien reveló cómo estos nanoanticuerpos se unen a las proteínas de espícula del MERS y el SARS y cómo impiden la infección.

McLellan lideró, además, el equipo que creó el primer mapa a escala atómica en 3D de la proteína de espícula del nuevo coronavirus, un paso esencial para desarrollar vacunas y antivirales. El estudio de esta estructura molecular, que tardó solo unos días en realizarse desde que recibieron el genoma de SARSCoV-2, se publicó en febrero en la revista Science.

Posible tratamiento para la COVID-19

“El anticuerpo que aislamos se adhiere a la proteína de espícula del SARSCoV-2 que permite que el virus entre en las células huésped y comience el proceso de infección. Así evita su entrada a la célula humana, lo que neutraliza el virus”, detalla Wrapp, primer autor del estudio publicado en Cell.

“Si todo va según lo planeado, este tratamiento con anticuerpos podría aprobarse para uso humano en aproximadamente un año”, afirma Wrapp

Según el investigador, este anticuerpo es particularmente efectivo porque se une a un parche conservado de la proteína, lo que le permite anular tanto el SARSCoV-1 como el SARSCoV-2.

Tras los ensayos in vitro, “el siguiente paso será realizar experimentos con animales para averiguar si el anticuerpo también reduce la infección en un animal susceptible a la infección por SARSCoV-2”, subraya Saelens. Por ejemplo, en hámsters o primates no humanos. Después, el fármaco del anticuerpo tendrá que ser producido de manera controlada “antes de poder ser probado en humanos”, prosigue.

“Si todo va según lo planeado, este tratamiento con anticuerpos podría aprobarse para uso humano en aproximadamente un año”, afirma Wrapp.

Los investigadores crearon un anticuerpo denominado VHH-72Fc que se une fuertemente a la proteína de espícula del SARSCoV-2, bloqueando la infección del virus en las células.

Inhalador para pacientes infectados

Gracias a su estructura simple, los anticuerpos de llama se pueden nebulizar y usar en un inhalador. “Eso los hace realmente interesantes como tratamiento para un patógeno respiratorio porque los llevas directamente al lugar de la infección”, dice Wrapp.

El tratamiento con anticuerpos puede suministrarse a pacientes que ya están enfermos y así reducir la gravedad de sus síntomas y ayudarles a curarse más rápido.

La estrategia que pretende seguir McLellan, de la Universidad de Texas en Austin, es administrar la terapia con anticuerpos protectores directamente a la persona. “Por lo tanto, inmediatamente después del tratamiento, está protegida”, asegura.

Mientras que las vacunas se deben administrar uno o dos meses antes de la infección para brindar protección, el tratamiento con anticuerpos “puede suministrarse a pacientes que ya están enfermos”, subraya Daniel Wrapp. “Así se reduciría la gravedad de sus síntomas y les ayudarían a curarse más rápido”, añade.

Esto sería especialmente útil para grupos vulnerables como las personas mayores, que presentan una respuesta modesta a las vacunas. Los sanitarios, otros trabajadores de la salud y otras personas con mayor riesgo de exposición al virus también pueden beneficiarse de la protección inmediata.

Vacuna en spray nasal

Además del desarrollo de medicamentos, el estudio en nanobodies podrían permitir la creación de vacunas. Un equipo de nueve laboratorios, dirigido por el virólogo de la Universidad de Ottawa, Canadá, Marc-André Langlois, está trabajando con nanocuerpos de camélidos para desarrollar una en forma de aerosol nasal.

El proyecto ha recibido una financiación de un millón de dólares por parte de los Institutos Canadienses de Investigación en Salud (CIHR).

Un equipo liderado por la Universidad de Ottawa está trabajando con nanocuerpos de camélidos para desarrollar una vacuna en forma de aerosol nasal

Con la ayuda de dos llamas que serán inmunizadas, el equipo de Langlois generará anticuerpos anticoronavirus y clonará los genes que los codifican para producirlos en masa en el laboratorio gracias a la ingeniería inversa.

El proyecto más ambicioso será el desarrollo de esa vacuna en aerosol con un enfoque diferente a otros grupos de investigación. En su caso, se utilizará un método, más barato que los cultivos de células animales, basado en varias plantas como el arroz para expresar en ellas las proteínas virales que el sistema inmunitario percibe como amenaza.

“No sabemos si esto va a funcionar”, subraya Langlois. “Es razonable pensar que podría, y si lo hace, será una forma barata de producir muchas vacunas para mucha gente, muy rápidamente”.

El procedimiento puede durar al menos dos años, pero el equipo espera que esto permita estar preparado ante futuros brotes que Langlois considera “altamente probables”.

mayo 11/2020 (SINC)

El pasado 13 de marzo, la fuente de luz del sincrotrón ALBA, ubicada en Cerdanyola del Vallés, cerca de la Universidad Autónoma de Barcelona y su parque científico, detuvo parte de su actividad debido al Estado de Alarma decretado por el Gobierno para hacer frente a la pandemia, aunque el centro siguió abierto de forma telemática, especialmente a la espera de prestar servicio a investigaciones biomédicas relacionadas con el SARS-CoV-2 y la COVID-19 y las posibles estrategias para combatirlo (vacunas, terapias…). Y el 15 de abril sonó la primera campana: una empresa farmacéutica (se guarda el anonimato) realizará experimentos en su línea de luz Xaloc, dentro de una investigación sobre COVID-19.

Xaloc es una línea de difracción de macromoléculas, informan fuentes autorizadas del ALBA. “Se colocan muestras, sobre todo cristales de proteínas, ante la luz de sincrotrón. Los electrones de los átomos de la muestra difractan esta luz y un detector de alta resolución recoge esta luz difractada. Así, se obtiene un patrón de difracción, y a partir de él se realizan análisis y cálculos para reconstruir la estructura tridimensional de la muestra. Es muy típico usar esta línea para ver cómo los fármacos interaccionan con proteínas, por ejemplo, a nivel 3D de estructura. Ya se ha hecho con otras enfermedades como el paludismo o la enfermedad del sueño”.

El ALBA se inauguró hace ya diez años, el 22 de marzo de 2010, un periodo en el que ha prestado servicio a personal científico de 1 850 instituciones y centros de investigación de 45 países distintos que han realizado más de 1 500 experimentos que han sido recogidos en unas 1 100 publicaciones en revistas especializadas.

Actualmente, el sincrotrón dispone de 8 líneas de luz y 5 más están en fase de construcción, equipadas con técnicas capaces de analizar la materia a escala atómica y molecular gracias a la gran calidad de la luz de sincrotrón producida. Las fuentes del ALBA informan de que están a la espera de más proyectos relacionados con la pandemia y aclaran que el caso del sincrotrón es un poco especial, ya que el proceso es más largo en el sentido de que se deben diseñar los experimentos, preparar las muestras, etc., para venir a hacer investigaciones en las líneas de luz. Es un paso más después de que los diferentes centros de investigación hayan empezado a investigar hace unas semanas. Deben proponer un experimento para el ALBA según las necesidades que se vayan encontrando estos días. Aseguran que, por su parte, “lo tenemos todo preparado y estamos a disposición de estos centros, nacionales o internacionales, para cuando necesiten nuestro equipamiento”.

Estos días, casualmente, se ha hecho pública la resolución provisional en espera de la formalización definitiva de la última convocatoria para la asignación de cofinanciación procedente del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (Feder) para la realización de proyectos cooperativos de creación, construcción, adquisición y mejora de equipamientos y plataformas científicas y tecnológicas compartidas. Entre los proyectos estratégicos aprobados se encuentran dos propuestas: una liderada por el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2) y otra por el Instituto de Biología Molecular de Barcelona (IBMB-CSIC), que gracias al esfuerzo concertado de nueve entidades de investigación permitirán instalar en el ALBA varios equipamientos de microscopia electrónica avanzada.

Más recursos para los investigadores de la COVID-19

Otra superestructura, la del Centro Nacional de Supercomputación  de Barcelona (BSC), que colabora en la lucha contra la pandemia desde diferentes vertientes: bioinformática; inteligencia artificial y procesamiento del lenguaje natural y técnicas de big data, y uso del superordenador MareNostrum 4. Y también lo hace ya la Sala Blanca del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM), que participa en el proyecto europeo Convat para diseñar un test en tiempo real, sencillo y barato, coordinado por el ICN2.

mayo 09/2020 (Diario Médico)

Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han descubierto que las bacterias vibran y que a partir de su frecuencia de resonancia se podría detectar e identificar las características y tipo de cualquier microorganismo.

Los científicos han logrado medir por primera vez la frecuencia de resonancia de una sola bacteria mediante dispositivos optomecánicos (que miden luz y movimiento), observando que vibran cientos de millones de veces por segundo.

Por primera vez se ha medido la frecuencia de resonancia de una sola bacteria mediante dispositivos optomecánicos, observando que vibran cientos de millones de veces por segundo.

La frecuencia de resonancia del microorganismo aporta valiosa información sobre sus características, de modo que permite diferenciarlo. Este hallazgo, publicado en la revista Nature Nanotechnology, abre la puerta a lograr futuros dispositivos que puedan detectar, de forma universal, a gran escala y con alta sensibilidad, la presencia de cualquier virus o bacteria en una muestra.

Hasta ahora, los test de detección, como los que se emplean con el coronavirus que causa la COVID-19, se basan en las características genéticas de cada microorganismo, por lo que solo son capaces de hallar los virus o bacterias para los que han sido diseñados.

Dispositivos universales

Pero con la nueva tecnología, basada en las propiedades biofísicas de los microorganismos, los dispositivos serían universales y podrían localizar cualquier tipo de virus o bacteria a partir de la medición de la frecuencia de resonancia a la que vibran, que revela información sobre su forma, tamaño o rigidez, que son como las señas de identidad da cada microorganismo.

La frecuencia de resonancia del microorganismo aporta valiosa información sobre sus características y señas de identidad

 “La pandemia de SARS-CoV-2 ha ocasionado que se hable mucho de las pruebas para detectar los virus, como los tests rápidos y las PCR”, indica el investigador del CSIC Javier Tamayo de Miguel, del Instituto de Micro y Nanotecnología, que ha coliderado el estudio junto a Eduardo Gil.

 “Todas estas pruebas tienen en común que van dirigidas a especies concretas; cada test es capaz de detectar solo el virus o los virus para los que está diseñado –añade–. El idóneo tendría que ser universal, capaz de detectar e identificar cualquier virus presente en una muestra”.

La alternativa a los métodos genéticos son los métodos biofísicos. Esto quiere decir que, si se pudieran medir las propiedades físicas de partículas virales o bacterias de una muestra, se podría identificarlas, porque cada especie viral tiene unas propiedades características.

Propiedades físicas de virus y bacterias pueden ser la forma, la masa, el tamaño o la rigidez (grado de deformabilidad de las partículas). Toda esta información se refleja en el modo en que una de estas partículas biológicas vibra a su frecuencia de resonancia.

Un doble hito

“Por primera vez hemos medido la frecuencia de resonancia de una sola bacteria”, destaca al investigador, “y este descubrimiento supone un doble hito: descubrir que las bacterias vibran a frecuencias características y cada cuanto lo hacen, y por otro lado, hacerlo al nivel de una sola partícula”, detalla Tamayo.

Se abre la puerta a futuros dispositivos que puedan detectar, de forma universal, a gran escala y con alta sensibilidad, la presencia de cualquier virus o bacteria en una muestra.

Eduardo Gil ofrece más datos: “Para hacerlo, hemos usado nanodipositivos optomecánicos que han recibido mucho interés científico por su capacidad para medir desplazamientos inferiores al tamaño de un átomo. Esta precisión se consigue gracias a la capacidad de estos dispostivos de almacenar la luz y acoplar los fotones a sus modos mecánicos (fonones)”.

Proyecto VIRUSCAN

Desde hace tres años, el equipo de Tamayo colabora con en el Hospital La Paz y el Hospital Doce de Octubre, de Madrid, y con varios grupos de Francia, Holanda, Alemania y Grecia, expertos en diferentes aspectos tecnológicos en el proyecto europeo VIRUSCAN.

El objetivo de VIRUSCAN es construir un detector universal de virus y bacterias basados en esta tecnología. Este es el primer paso en una tecnología que necesitará años de desarrollo. El primer prototipo debería estar listo a finales del próximo año, y aunque será una tecnología embrionaria, se espera que se pueda aplicar en hospitales en un futuro.

abril 19/2020 (SINC)

Referencia Bibliográfica:

Tamayo, Javier; Gil-Santos, Eduardo, et al. “Optomechanical detection of vibration modes of a single bacterium”. Nature Nanotechnology, 2020. DOI: 10.1038/s41565-020-0672

“A finales de esta semana, o en los primeros días de la que viene, si todo va bien”, podría comenzar un nuevo ensayo clínico que, a pesar de la premura, se une a todas las iniciativas científicas que pretenden no dar tregua a los estragos que está produciendo el SARS-CoV-2: tratar a  pacientes ingresados en UCI por coronavirus con lo que ya es un medicamento activo,  creado y fabricado en España,  células madre mesenquimales derivadas de la grasa, conocido genérico como darvadstrocel y autorizado para las fístulas asociadas a la enfermedad de Crohn. Así, lo espera Damián García Olmo, jefe del Departamento de Cirugía General y Digestivo de la Fundación Jiménez Díaz (FJD), de Madrid, uno de los mayores especialistas españoles en terapia celular, que desde su puesto de trabajo en este centro está siendo testigo directo de los desastres -en muchas ocasiones incontrolables, impredecibles e irreversibles- que este nuevo virus origina en el pulmón de la mayoría de los  pacientes que requieren ventilación mecánica.

“El nicho son los pacientes intubados en cuyos pulmones se produce una ‘tormenta inflamatoria’ de citocinas que conlleva a una destrucción masiva por imposibilidad de intercambio de gases”, indica García Olmo, cuyo centro- a través del Instituto de Investigación Sanitaria FJD-, es el promotor de este ensayo clínico, y coordinador del mismo junto con Bernat Soria, exministro de Sanidad, catedrático de la Universidad Miguel Hernández y miembro del Instituto de Investigación Sanitaria y Biomédica, ambos en Alicante, quien explica que, en estos momentos, el problema más serio es el que se está viviendo en las UCIs.

“El nivel de pacientes que ingresan en ellas es de grado VI, según la OMS. Ese es nuestro ‘target’ inmediato y para ello, partiendo de la positiva experiencia en otras enfermedades inflamatorias, -autorizada por la Agencia Española del Medicamento (Aemps) en este caso-, emplearemos este medicamento activo conocido,  las células madre mesenquimales derivadas de tejido adiposo, para un nuevo uso. Partimos de que España es pionera en el mundo en terapia celular, lo que, a priori, nos coloca en una buena posición de respuesta y que ya han empezado a desarrollar otros grupos internacionales de investigación. Es un moviminto mundial».

Procedimiento terapéutico

Tras este planteamiento inicial -del que ya existen algunas pequeñas experiencias en China- y en poco más de tres días, García Olmo y Soria  movilizaron a la Red Española de Terapia Celular, así como a grupos de investigación de 5 universidades y 8 hospitales de España, y a los que se podrían ir sumando otros progresivamente, para desarrollar un proyecto que ya se ha presentado a  la Aemps y que se encuentra en fase de aprobación.

El plan propuesto, señala García Olmo, es inyectar las células madre, fabricadas en las salas blancas hospitalarias, por vía intravenosa, llegar a la aurícula derecha y de ahí, al ventrículo derecho. A través de la arteria pulmonar se distribuirá el fármaco en todo el pulmón.

Si efectivamente la hipótesis planteada en el ensayo clínico es la correcta, “tendríamos que ver una mejoría, en el sentido de que disminuya el tiempo de intubación de los pacientes en las UCIs, como un complemento al resto de tratamientos que se están administrando. Al disminuir la inflamación, el intercambio gaseoso no se vería tan comprometido y las necesidades de ventilación mecánica serían menores, por lo que la mortalidad en UCIs, que en estos momentos es muy elevada y, lamentablemente, desconocida para nosotros, también decrecería. Esta es la hipótesis porque no queremos levantar falsas expectativas y porque también, y más largo plazo, habrá que tener en cuenta todos los factores de respuesta individual”.

De inicio, el grupo español ha planteado a la Aemps la autorización de un estudio piloto muy corto, con 10 pacientes, para comprobar resultados que, en el caso de un estudio realizado en China, concretamente en Wuhan con 7 enfermos ha mostrado efectos positivos y ha dado pie al desarrollo de otros cinco ensayos clínicos en esta ciudad, así como en Sanghai.

“Con el análisis inicial en estos 10 pacientes, y en dos o tres semanas como mucho, se observará si se producen efectos, pudiendo ofrecer así, y de forma precoz, respuestas, porque los pacientes intubados fallecen entre los primeros 20 ó 25 días. Si el ‘interim report’ que podamos realizar en ese momento es favorable, se pasaría ya al tratamiento con 90 pacientes, cuyo consentimiento informado, al encontrarse en una situación crítica, deberá venir por la familia o tutor legal”, explica Soria.

Bernat Soria, catedrático de Medicina de la Universidad de Alicante.

Este catedrático, experto en terapias celulares y acostumbrado a los entresijos del funcionamiento de las administraciones públicas, sabe que este ensayo, como el resto de los que se están planteando en los últimos días, se mueve “en un contexto de emergencia” en el que la ciencia trabaja a contrarreloj en la lucha contra el SARS-CoV-2.

“Estamos ajustándonos, en todo momento, a la normativa y los trámites con la Aemps van rápidos. Mientras que en una situación normalizada el proceso solicitud de un ensayo puede tardar meses, en un contexto de estas características se está intentando resolver en días. Es una situación extraordinaria en la que hay que dar respuestas. Y ello comporta un riesgo que los coordinadores asumimos”.

Compromiso ético con los pacientes 

Según Soria, en la práctica, se plantea un ensayo no comercial para buscar más soluciones, que comparte información con diferentes grupos -de la Red Española de Terapia Celular y otros de ámbito internacional-,  y en la que trabajan administraciones y científicos, “con toda celeridad. Como médico debo transmitir el compromiso ético con los pacientes, lo que lleva a asumir riesgos que, en otras condiciones, no se asumirían”. No obstante, recalca que los tratamientos que se realizan con esta estirpe celular en otras patologías se han mostrado seguros y recalca otra ventaja: “España es pionera mundial en terapias celulares, hecho muy importante porque si podemos confirmar los datos del estudio inicial con 10 pacientes, el siguiente problema, entre comillas, va a ser la producción de medicamentos celulares y España está en una buena situación de fabricación y producción”.

Grupos estadounidenses de investigación también han planteado, hasta el momento, ocho ensayos con terapia celular, con similar metodología, pero no con las células madre que usaran los grupos en España. Las células  madre aprobadas en nuestro país, derivadas de la experiencia de más de 20 años del grupo de García Olmo, están aprobada e indicadas como medicamento antiinflamatorio en enfermedad de Crohn con resultados exitosos.

“En las fístulas secundarias a esta enfermedad, las células madre mesenquimales derivadas de la grasa han reducido esa inflamación,  problema central en el sistema pulmonar de los afectados por coronavirus en situación crítica. En todos los intubados en UCIs de larga duración se aprecia un fenómeno de inflamación no clásico;  es una ‘tormenta’ inflamatoria  que produce destrucción masiva en la membrana del intercambio aéreo, lo que impide la extubación. Este podría ser el ámbito de nuestra actuación, nuestro nicho terapéutico, dentro de una estrategia terápeutica global, que es completamente urgente”, añade García Olmo.

abril 15/2020 (Diario Médico)

El proyecto de fabricación de ese equipo lo desarrolla la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas encabezado por el vicedecano de Ingeniería, James McPhee, con el respaldo de la Facultad de Medicina.

Los especialistas locales trabajan a partir de un diseño liberado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts de Estados Unidos, que también es la base de otros prototipos.

Según McPhee, el grupo de especialistas está listo para probar su prototipo en condiciones más exigentes, con un pulmón artificial, que permita simular escenarios más realistas de operación, y también se realizarán comprobaciones para conocer la resistencia del modelo en un tiempo prolongado.

Tras cumplir los requisitos exigidos por las autoridades sanitarias, se desarrollará una fase final de prueba para resolver un diseño sólido del equipo para ser producido a gran escala.

La rectoría de la Universidad de Chile señaló que esa casa de estudios superiores no busca ningún beneficio monetario con este proyecto y solicita similar actitud a las empresas privadas que lo vayan a fabricar en gran escala.

El proyecto cuenta también con la participación de profesionales de la salud de la Facultad de Medicina y del Hospital Clínico Universidad de Chile, que colaboran desde el principio para ajustar el funcionamiento del ventilador a lo requerido.

Según se conoció, unos 14 grupos de varias universidades chilenas trabajan en prototipos viables y seguros de ventiladores mecánicos.

Varios de estos equipos científicos aunaron esfuerzos y formaron una Coordinadora de Colaboración para Ventiladores Mecánicos, que les permite trabajar más coordinadamente en sus proyectos y conseguir respaldo del sector empresarial.

abril 14/2020 (Prensa Latina). Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

La vacuna, que aún solo ha sido probada en animales de laboratorio, es introducida en la piel a través de un pequeño parche, del tamaño de la punta del dedo, que contiene cientos de agujas microscópicas.

Un equipo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburg en Estados Unidos presenta una candidata a vacuna para la COVID-19. El trabajo, publicado en el journal  EBioMedicine, es el primero en ser revisado por investigadores de otras instituciones (lo que en ciencia se conoce como revisión por pares).

Los autores ahora están en proceso de solicitar la aprobación del nuevo medicamento antes de comenzar un ensayo clínico en fase I en humanos.

“Teníamos experiencia previa en SARS-CoV en 2003 y MERS-CoV en 2014. Estos dos virus, que están estrechamente relacionados con el SARS-CoV-2, nos enseñan que una proteína en particular, llamada proteína de pico, es importante para inducir inmunidad contra el virus. Sabíamos exactamente dónde combatir este nuevo virus”, apunta Andrea Gambotto, profesor asociado de cirugía en la universidad estadounidense y autor principal del estudio.

A diferencia de la otra candidata de ARNm de la empresa estadounidense de biotecnología Moderna que acaba de ser aprobada para ensayos clínicos, la vacuna propuesta utiliza piezas de una proteína viral hechas en laboratorio para construir inmunidad. Es la misma forma en la que funcionan las vacunas actuales contra la gripe.

Los autores ahora están en proceso de solicitar la aprobación del nuevo medicamento de la investigación a la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA) antes de comenzar un ensayo clínico en fase I en humanos en los próximos meses.

“Las pruebas en pacientes generalmente requerirían al menos un año y probablemente más”, señala Louis Falo, profesor y director de dermatología en la Pitt’s School of Medicine y en el  Centro Médico de la Universidad de Pittsburg (UPMC).

“Esta situación particular es diferente de cualquier cosa que hayamos visto, por lo que no sabemos cuánto tiempo llevará el proceso de desarrollo clínico. Las revisiones anunciadas recientemente a los procesos normales sugieren que podríamos avanzar más rápido”, continúa.

Probada solo en animales a corto plazo

Para administrar la posible vacuna, probada en ratones y llamada PittCoVacc –abreviatura para Pittsburgh Coronavirus Vaccine–, los científicos utilizaron un enfoque denominado despliegue de microagujas para aumentar su potencia. Se trata de un parche del tamaño de la punta de un dedo que contiene 400 diminutas agujas que introducen las partes de la proteína en espícula en la piel, donde la reacción inmune es más fuerte.

Cuando se probó en ratones, PittCoVacc generó una oleada de anticuerpos contra el SARS-CoV-2 en las dos semanas posteriores al pinchazo de las microagujas

El parche se mantiene como si fuera una tirita y las agujas, compuestas de azúcar y de las partes de la proteína, se disuelven en la piel. “Lo desarrollamos así para aprovechar el método utilizado para administrar la vacuna contra la viruela, pero esta es una versión de alta tecnología, más eficiente y reproducible de paciente a paciente”, explica Falo. Su administración es “en realidad bastante indolora, como si fuera un velcro”, añade.

Cuando se probó en ratones, PittCoVacc generó anticuerpos contra el SARS-CoV-2 en las dos semanas posteriores al pinchazo de las microagujas. Aunque los animales no han sido observados aún a largo plazo, los investigadores señalan que, en el caso de los ratones que recibieron la vacuna contra el MERS-CoV, estos produjeron un nivel suficiente de anticuerpos para neutralizar el virus durante al menos un año.

Por ahora, el nivel de anticuerpos producido en los ratones vacunados contra el SARS-CoV-2 parece indicar que seguirán la misma tendencia. Los científicos destacan que la vacuna de microagujas contra este nuevo coronavirus mantiene su potencia incluso después de haber sido esterilizada, un paso clave para hacer que un producto sea adecuado para su uso en humanos.

Una vez probada en humanos, para que la vacuna sea utilizada en todo el mundo, se necesitarían cientos de millones de dosis, por eso han procurado que el proceso sea reproducible. “Con la mayoría de las vacunas no es necesario abordar la escalabilidad para comenzar”, indica Gambotto. “Pero cuando intentas desarrollar una vacuna rápidamente contra una pandemia, ese es el primer requisito”, concluye.

abril 03/2020 (SINC)

Referencia:

Eun Kim et al. “Microneedle array delivered recombinant coronavirus vaccines: Immunogenicity and rapid translational development” EBioMedicine 2 de abril de 2020 DOI:https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2020.102743

Científicos del Laboratorio de Virus Respiratorios del Centro Nacional de Microbiología (CNM) del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) han realizado la secuenciación completa del nuevo coronavirus SARS-CoV-2 gracias al uso de muestras respiratorias de pacientes procedentes de diferentes áreas geográficas de España.

Su trabajo, al aportar una secuencia muy completa y sin indeterminaciones, permitirá conocer mejor las características del virus, analizar pequeños cambios específicos que definen su comportamiento y comprender mejor su circulación y difusión entre la población.

La secuenciación permitirá conocer mejor el virus, analizar su comportamiento y comprender mejor su difusión

Según explica María Iglesias, investigadora de este laboratorio, se ha logrado la secuencia del virus completo gracias al uso de nuevos métodos de trabajo optimizados y desarrollados en el CNM para la secuenciación completa del virus, entre los que se incluyen nuevos procesos de análisis bioinformático para la obtención de las secuencias genómicas del SARS-CoV-2.

De acuerdo al conocimiento actual del virus, las secuencias del SARS-CoV-2 se agrupan en 9 ‘clados’ distintos. Los clados son grupos filogenéticos que definen la evolución biológica de un organismo, y en ellos se observan las diferencias genéticas de los coronavirus circulantes de todo el mundo, que explican cómo actúan y se comportan.

Así, las secuencias españolas del SARS-CoV-2 se han relacionado con 3 clados diferentes, denominados S, G y V. El estudio de secuenciación se ha realizado directamente sobre muestras clínicas del virus (no con cultivos de laboratorio) con apoyo de las Unidades de Bioinformática y Genómica del CNM.

Pacientes de diferentes áreas de España

El análisis se ha llevado a cabo con muestras clínicas procedentes de País Vasco, Madrid, Andalucía, Castilla-La Mancha, Castilla y León, Cataluña y Galicia, lo que permite observar un mapa de la circulación y características de circulación del virus por toda España. Las muestras provienen de clínicas diferentes y permiten observar un mapa de circulación del virus por toda España.

El análisis realizado permite caracterizar cómo se relacionan las diferentes secuencias publicadas hasta el momento, tanto entre sí como con secuencias internacionales, y aporta nuevo conocimiento sobre la circulación del virus a escala autonómica y nacional.

También revela informaciones más concretas, como la ubicación de secuencias procedentes de Andalucía en un clado distinto al del resto de secuencias españolas, que se asocian filogenéticamente con secuencias procedentes de virus analizados en pacientes ingleses.

Cómo manejar mejor de la enfermedad

El desarrollo y la validación de nuevos métodos de secuenciación masiva permitirán aumentar, en un futuro muy próximo, el número de secuencias españolas disponibles en las bases de datos procedentes de todas las comunidades autónomas.

Haber logrado esta secuenciación del SARS-CoV2 también facilitará el estudio de pequeños cambios específicos del virus, comprender mejor su difusión y circulación, y conocer más en profundidad sus características genéticas.

Esta secuencia ofrece más información en torno al virus, algo fundamental para desarrollar nuevas herramientas que mejoren el manejo de la enfermedad.

La actual secuenciación “es muy completa y ofrece información sin ningún tipo de indeterminaciones, lo que permitirá su uso en estudios comparativos globales”, explica Iglesias. La investigadora señala que esta secuencia ofrece más información en torno al virus, algo fundamental para desarrollar nuevas herramientas que mejoren el manejo de la enfermedad.

Toda la información de las secuencias obtenidas por el CNM ya es de acceso público desde diferentes plataformas, como GISAID y Nextstrain, entre otras. En España hay otras iniciativas en torno a la secuenciación completa del nuevo coronavirus, como, entre otras, la de la Comunidad de Madrid y un proyecto liderado por la Fundación Fisabio de la Comunidad Valenciana, que ya obtuvo hace unas semanas una primera secuenciación del virus, en su caso obtenido de tres muestras de un mismo hospital.

abril 03/2020 (SINC)

Se trata de un algoritmo que puede asistir a los médicos para que tomen decisiones sobre dónde priorizar los recursos en sistemas que están al límite por la pandemia, explicó Megan Coffee, una médico que ejerce como académica en la Escuela de Medicina de Grossman en Nueva York.

La experta es una de las coautoras del estudio publicado en la revista Computers, Materials & Continua.

Esta herramienta desveló varios indicadores sorprendentes que constituyen indicios que predicen qué pacientes van a desarrollar una condición conocida como síndrome respiratorio agudo (ARDS), que es una complicación muy grave derivada del COVID-19 que llena de líquido los pulmones y que es mortal en un 50 % de los casos que desarrollan esta enfermedad.

El equipo utilizó un algoritmo de aprendizaje automático introduciendo los datos de 53 pacientes con coronavirus en dos hospitales en Wenzhou, en China, y descubrió que los cambios en tres marcadores eran los indicios más fiables: los niveles de la enzima hepática alanina aminotransferasa (ALT), los dolores corporales y los niveles de hemoglobina.

Al utilizar esa información, combinada con otros factores, la herramienta fue capaz de predecir el riesgo de desarrollar síndrome respiratorio con una precisión de un 80 %.

Por el contrario marcadores que eran considerados como distintivos del virus, como un patrón en las imágenes tomadas de los pulmones denominado opacidad del vidrio molido, la fiebre y una respuesta inmune contundente no fueron útiles a la hora de predecir qué pacientes que comenzaron con síntomas leves después desarrollaron enfermedades pulmonares.

Otros factores como la edad o el género tampoco fueron más útiles para predecir la respuesta a la enfermedad, pese a que otros estudios han señalado que los hombres sobre 60 años tienen mayor riesgo.

Es fascinante porque muchos de los datos que la máquina utilizó para ayudar a influenciar las decisiones fueron diferentes de los que los facultativos usarían habitualmente, indicó Coffee.

abril 02/2020 (AFP) -Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Laura Palomares, especialista en medicina molecular e ingeniera química por el Instituto Tecnológico de Monterrey y maestría en biotecnología y doctorado en ciencias por la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), señaló que se trataría de un antídoto creado con tecnología de ADN recombinante.

La propia experta no duda en llamar a este agente inmunizador como una ‘quimera‘, porque se basa en el empleo de un virus no patógeno, la cápsida (capa protectora del genoma de los virus) y partículas virales de zika y dengue.

Se trataría de sustraer los fragmentos de zika y dengue y colocar en su lugar el del coronavirus en una plataforma dentro de un laboratorio, señaló Palomares, integrante de la Comisión Universitaria para la Atención de la Emergencia del Coronavirus.

Nos tomó dos años en ingeniería genética poner y quitar las proteínas, entender cómo se iban a ensamblar esas ‘cápsides‘, caracterizarlas, etcétera, y ahora se pueden reemplazar con partículas de Coronavirus, para aplicarla a la pandemia actual, explicó al diario local Reforma.

Se trata de la misma metodología que están siguiendo las dos instancias que actualmente realizan evaluaciones clínicas para desarrollar una vacuna: la de la firma estadounidense Moderna y la de la empresa china CanSino Biologics.

La diferencia, indicó Palomares, es que las vacunas china y estadounidense en desarrollo se basan en ácidos nucleicos y la mexicana en ensamblajes virales, que ya están en el mercado desde la década de los 80, afirmó y que ella había comenzado a trabajar contra el zika y el dengue.

abril 02/2020(ANSA).Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Las lesiones del sistema nervioso periférico representan un importante problema de salud y un reto para la medicina. Actualmente, la mayor parte de las terapias se basan en la cirugía después de la lesión. Sin embargo, estas intervenciones gozan de una eficiencia moderada a la hora de restablecer las funciones perdidas.

Ahora, un grupo de investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) liderados por José Antonio del Río, investigador principal del Grupo de Neurobiología Molecular y Celular del IBEC, y Arnau Hervera, investigador postdoctoral del mismo grupo, han desarrollado un dispositivo –lab-on-a-chip– para estudiar y reparar lesiones del sistema nervioso combinado dos tecnologías basadas en la bioingeniería.

Se trata de la microfluídica, que utiliza sistemas que procesan o manipulan cantidades pequeñas de fluidos mediante canales con el objetivo de estudiar la respuesta a diferentes estímulos- y de la optogenética, que combina la genética y la óptica para controlar la actividad de las neuronas-. Esta última es especialmente útil en neurobiología porque permite modelar la actividad celular solo mediante cambios de luz, sin necesidad de usar la estimulación eléctrica, que es más inespecífica y puede dañar las células.

Gracias a la combinación de ambas los expertos han descubierto que el músculo manda señales regenerativas a las neuronas con el fin de promover su reconexión y reestablecer las funciones y el control de la contracción perdido después de una lesión.

Según Arnau Hervera, este descubrimiento “permite entender mejor los mecanismos subyacentes a las lesiones de motoneuronas”, un tipo de células encargadas de producir los estímulos que provocan la contracción de los diferentes grupos musculares del organismo. En este sentido, el investigador añade que el hallazgo “abre una ventana para que en un futuro se puedan mejorar los efectos de las terapias de rehabilitación actuales”.

Todo esto se recoge en un estudio realizado con células de ratones y publicado recientemente en la revista especializada Cells del que se desprende que un aumento de la actividad muscular es capaz de inducir la regeneración axonal, imprescindible para que se reestablezcan las funciones perdidas después de una lesión.

Los autores del trabajo, en el que también ha participado el Grupo de Nanobioingeniería del IBEC, liderado por Josep Samitier, el director del Instituto, subrayan la posible utilización de la metodología para modelizar el estudio de otras enfermedades del sistema nervioso como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), cuyo origen se relaciona con la muerte de motoneuronas.

“La plataforma que hemos diseñado nos permite poner en un mismo dispositivo dos tipos de células distintas -las neuronales y las musculares- y modular su actividad mediante estímulos de luz”, apunta del Río, que además de ser uno de los investigadores principales del IBEC es catedrático del Departamento de Biología Celular, Fisiología e Inmunología de la Universidad de Barcelona (UB) y miembro del Instituto de Neurociencia de la UB (UBNeuro) y del Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Neurodegenerativas (CIBERNED).

Por último, el catedrático destaca que mediante el uso de este tipo de plataformas se reduce en gran medida la necesidad de experimentar con animales, pues este tipo de experimentación se sustituye por líneas celulares a la hora de llevar a cabo los experimentos. De hecho, el experto espera que pronto se pueda “humanizar” el sistema, es decir, hacer que funcione con células humanas, lo que acercaría los resultados más hacia su posible utilización en pacientes.

marzo 18/2020 (ibercbarcelona)

Investigadores del Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBERBBN), han desarrollado una nueva forma farmacéutica de administración subcutánea y liberación sostenida de nanopartículas dirigidas que elimina selectivamente las células madre metastáticas, induciendo un potente efecto de prevención de la metástasis.

El equipo de investigadores ha creado cuerpos de inclusión de fibras amiloides y nanoestructuradas que, cuando se administran por vía subcutánea en ratones, liberan nanopartículas citotóxicas solubles de manera continuada. Estas nanopartículas son portadoras de la exotoxina de Pseudomonas aeruginosa que consigue mantener una concentración estable de esta nanomedicina en la sangre y en los tejidos.

Este nuevo fármaco permite administrar altas dosis, en intervalos prolongados y sin toxicidad mientras genera un potente efecto antimetastático.

El estudio, publicado en Advanced Materials, ha sido realizado por el grupo de Antonio Villaverde y Esther Vázquez, del Instituto de Biotecnológia y Biomedicina de la Universidad Autónoma de Barcelona (IBB), y liderado por Ramón Mangues, del Instituto de Recerca de l’Hospital de la Santa Creu i Sant Pau – IIB Sant Pau.

Mangues explica que esta nueva forma farmacéutica de administración subcutánea para liberación sostenida permite administrar altas dosis de este nanofármaco, en intervalos prolongados (semanas en ratones y probablemente meses en humanos), sin toxicidad en el punto de inyección o en los tejidos normales, mientras genera un potente efecto antimetastático.

El desarrollo del fármaco para su administración en humanos reduciría la necesidad de inyectar dosis frecuentes, por vía intravenosa, de los fármacos antitumorales citotóxicos actuales, lo que requiere hospitalización, añade el investigador del IIB Sant Pau.

A parte de ser sistemas de liberación controlada, estas nanopartículas incorporan un ligando que interacciona con el receptor (CXCR4), presente en niveles elevados en la membrana de las células madre metastásicas capaces de generar metástasis (CMM CXCR4+).

Una vez administrada subcutáneamente la nueva forma farmacéutica en ratones con cáncer colorrectal metastático, este ligando dirige cada nanopartícula liberada por esta estructura hacia los tejidos tumorales, aumentando su captación, para internalizar específicamente en las CMM CXCR4+ e inducir su destrucción selectiva.

Este efecto consigue una reducción notable del tamaño del tumor en el colon a la vez que bloquea el desarrollo de metástasis en los ganglios linfáticos, el pulmón, el hígado y el peritoneo, sin captación ni toxicidad apreciable en tejidos no tumorales, explican los investigadores, que colaboran estrechamente desde hace más de una década.

Utilizado en 23 tipos de cáncer

Los autores estiman que esta nueva estrategia terapéutica tendrá un elevado impacto clínico al reducir el requerimiento de su administración hospitalaria, que tienen la mayoría de los fármacos antitumorales, y bloquear la diseminación metastática, dando respuesta a una necesidad clínica no cubierta.

La nueva terapia ofrece una respuesta a la necesidad de inhibir las metástasis, la principal causa de muerte en cáncer.

Por otra parte, esta nueva forma farmacéutica, que combina la liberación sostenida con el direccionamiento al receptor CXCR4, podría ser utilizada en el tratamiento de, como mínimo, 23 tipos de cáncer que también expresan altos niveles de este receptor en las células tumorales.

La nueva terapia ofrece una respuesta a la necesidad médica de inhibir el desarrollo de las metástasis, que representa la principal causa de muerte en pacientes con cáncer.

Según los investigadores, la destrucción selectiva de las células tumorales y metastáticas aumenta el índice terapéutico, obteniendo un potente efecto antimetastático sin generar efectos adversos, lo que la diferencia de la mayoría de los fármacos antitumorales usados actualmente.

febrero 17/2020 (SINC)

En este estudio, realizado en el Centro de Investigaciones sobre el Genoma Humano y Células Madre (CEGH-CEL) , un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID),  financiado por la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo – FAPESP y con sede en la Universidad de São Paulo (USP), se combinaron técnicas de bioingeniería, tales como la reprogramación celular y la producción de células madre pluripotentes, con la bioimpresión 3D. Esta estrategia permitió que el tejido elaborado en la impresora mantuviera las funciones hepáticas durante un período más extenso que el registrado en trabajos anteriores de otros grupos.

Aún existen etapas que deben alcanzarse hasta que obtengamos un órgano completo, pero estamos en un camino sumamente prometedor. En un futuro cercano, es posible que, en lugar de esperar por un trasplante de órgano, se puedan emplear células de la propia persona y reprogramarlas para construir un nuevo hígado en laboratorio. Otra ventaja importante reside en que, debido a que son células del propio paciente, las probabilidades de rechazo serían nulas teóricamente”, dijo Mayana Zatz, coordinadora del CEGH-CEL y coautora del artículo publicado en la revista Biofabrication.

La innovación de este estudio radica en la forma de incluir a las células en la biotinta utilizada para formar el tejido en la impresora 3D. “En lugar de imprimir células individualizadas, desarrollamos una manera de agruparlas antes de la impresión. Esos grumitos  de células o esferoides constituyen el tejido y mantienen su funcionalidad durante mucho más tiempo”, explicó Ernesto Goulart, posdoctorando en el Instituto de Biociencias de la USP y primer autor del artículo.

De este modo, se evita un problema común en la mayoría de las técnicas de bioimpresión de tejidos humanos: la pérdida paulatina del contacto entre las células y, por consiguiente, la de la funcionalidad del tejido.

En este estudio, la formación de los esferoides se concreta desde el proceso de diferenciación, cuando las células pluripotentes se transforman en células del tejido hepático (hepatocitos, células vasculares y células mesenquimales). “El proceso de diferenciación comienza cuando se agrupan las células. Se las cultiva en agitación y espontáneamente forman agrupamientos”, dijo Goulart.

Un hígado en 90 días

De acuerdo con los investigadores, el proceso completo, desde la extracción de la sangre del paciente hasta la obtención del tejido funcional, tarda aproximadamente 90 días, y puede dividírselo en tres etapas: diferenciación, impresión y maduración.

De entrada, los investigadores reprograman las células sanguíneas para que retornen a un estadio de pluripotencia característico de las células madres (células madre pluripotentes inducidas o iPS, la técnica que le redituó el Premio Nobel de Medicina al científico japonés Shinya Yamanaka en 2012). Luego les inducen su diferenciación en células hepáticas.

Se mezclan luego los esferoides con la biotinta, una especie de hidrogel, y se los imprime. Las estructuras resultantes pasan por un período de maduración en cultivo que se extiende durante 18 días.

“La deposición de los esferoides durante la impresión se produce en tres ejes, algo necesario para que el material adquiera volumen y que el tejido tenga sostén. Posteriormente se concreta una reacción de reticulado para que la impresión, que posee la consistencia de un gel, se enrigidezca a punto tal de que pueda manipulársela o incluso suturársela”, dijo Goulart.

En la mayoría de los métodos disponibles para la impresión de tejidos vivos se aplica la inmersión y la dispersión celular dentro de un hidrogel para recapitular el microambiente y la funcionalidad del tejido. No obstante, se comprobó que al efectuar la dispersión célula por célula, la tendencia indica que se registra una pérdida del contacto celular y de la funcionalidad.

“Es un proceso un tanto traumático para las células, que requieren de un tiempo para acostumbrarse al ambiente y adquirir su funcionalidad. En esa etapa, aún no constituyen un tejido, pues están dispersas; pero, tal como pudimos constatarlo, ya poseen la capacidad para desintoxicar a la sangre y también para producir y secretar albúmina [una proteína elaborada exclusivamente por el hígado, por ejemplo”, declaró Goulart.

En el estudio, los investigadores desarrollaron los minihígados utilizando como materia prima células sanguíneas de tres voluntarios. Se compararon marcadores relacionados con la funcionalidad, tales como el mantenimiento del contacto celular, la producción y la liberación de proteínas. “Los esferoides funcionan mucho mejor que los obtenidos mediante dispersión célula por célula. Tal como estaba previsto, durante la maduración, los marcadores de la función hepática no disminuyeron”, dijo.

Si bien el estudio se ciñó a la producción de hígados en miniatura, Goulart estima que será posible producir órganos enteros en el futuro, y que podría trasplantárselos. “Hicimos este trabajo a una escala mínima, pero con inversiones e interés, será mucho fácil escalonarlo”, dijo.

enero 28/2020 (Dicyt)

La inhibición en el útero de la señalización molecular en la vía de la linfotoxina (receptor importante en el desarrollo del sistema inmune), evitó la respuesta de anticuerpos en ratones adultos al rotavirus, explicaron.

Mediante el estudio, publicado en la revista Science Immunology, los científicos encontraron que dicha interrupción temprana limita la capacidad del sistema inmune para luego desencadenar y generar la producción de anticuerpos de inmunoglobulina A.

Además de que, apuntaron mediante una publicación de la universidad, interfiere con la naturaleza y la función de las células en el intestino que apoyan la respuesta de anticuerpos, llamadas células estromales de los ganglios linfáticos mesentéricos.

Ese trabajo podría, a su vez, conducir a una mejor comprensión de los factores genéticos y ambientales que pueden socavar la inmunidad al rotavirus en el mundo en desarrollo, donde las vacunas son mucho menos efectivas que en entornos de altos recursos, indicó la autora principal del estudio, Jennifer Gommerman.

Sin embargo, comentó, es probable que este tipo de intervención esté muy lejos de replicarse en el embarazo humano ya que presenta problemas éticos, por lo que el siguiente paso sería estudiar más sobre las respuestas inmunitarias hacia otras enfermedades.

enero 24/2020 (Notimex) Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A

Junto a la falta de financiación y el déficit de protección laboral de los cooperantes, la gran lacra que arrastra la ayuda humanitaria es la seguridad. Cruz Roja ha puesto en marcha una campaña para concienciar sobre la necesidad de que cesen los ataques a hospitales e instalaciones sanitarias ya que en los dos últimos años se han registrado 1 200 ataques a instalaciones sanitarias. Las cifras hablan por sí solas: en 2017, según AWSD, 139 cooperantes fueron asesinados, 102 heridos y 72 secuestrados.

La Organización Mundial dela Salud (OMS) ha hecho pública recientemente una lista con las trece prioridades sanitarias que deben abordarse de forma urgente en esta década y que tienen mucho de reto global y no estrictamente sanitario pese a afectar de lleno a la salud de la población. La OMS, que reconoce que no es fácil abordar ninguna de estas cuestiones, acaba recordando en cualquier caso que la salud pública no deja de ser una elección política. Y sobre esa base advierte que los países no están invirtiendo lo necesario en las verdaderas prioridades sanitarias y necesidades de los sistemas sanitarios poniendo en riesgo muchas vidas y economías.
Sus expertos han trazado estas 13 prioridades urgentes para esta década.

1.- Llevar la salud al debate sobre el cambio climático

Sin tapujos, la OMS explica que la crisis climática es una crisis de salud. La polución del aire se estima que mata a 7 millones de personas al año mientras que el cambio climático causa fenómenos climáticos extremos que exacerban los problemas de desnutrición y alimentan la rápida expansión de enfermedades infecciosas como el paludismo. Además, las mismas emisiones que causan el calentamiento global son responsables también de más de un cuarto de las muertes por infarto, ictus, cáncer de pulmón y epoc. Por ello, concluye la OMS, “los líderes, tanto del sector público como del privado, deben trabajar juntos para limpiar el aire y evitarr el impacto sobre la salud del cambio climático”.

Para afrontar este reto, la OMS dice haber conseguido ya que 80 ciudades de más de 50 países se comprometan con las guías de calidad y reducción de la polución que ha elaborado la OMS y este año, además el organismo mundial elaborará una lista de posibles políticas a adoptar por los países para reducir el impacto sobre la salud de la polución.

2.- Garantizar la sanidad en situaciones de conflicto o crisis

En 2019 la mayor parte de los brotes epidémicos que precisan una alta respuesta de la OMS se produjo en países que se encuentran inmersos en largos conflictos. Además, se ha visto -explica la OMS- una continuación de la tendencia a situar las instalaciones sanitarias y los trabajadores sanitarios como objetivo en estos conflictos, produciéndose hasta 978 ataques sobre sanitarios en 11 países y casi 200 muertes por esta razón.

A estos ataques directos sobre los trabajadores sanitarios hay que añadir las personas que se quedan sin cobertura sanitaria a veces durante años como consecuencia de los conflictos bélicos.

La OMS dice haber respondido el pasado año a 58 situaciones de emergencia en 50 países el pasado año y reforzado los sistemas sanitarios de países en riesgo, pero recuerda que fortalecer la sanidad es sólo una parte de una ecuación en la que es imprescindible encontrar soluciones políticas para los largos conflictos armados y proteger a los trabajadores sanitarios de los ataques.

3.- Conseguir una sanidad más justa

El tercer reto sanitario que plantea la OMS vuelve a dejar en evidencia que la salud no sólo depende de la sanidad. El crecimiento sostenido de las desigualdades socioeconómicas está generando cada vez mayores desigualdades en la salud de la población. No sólo hay 18 años de diferencia en la esperanza de vida entre la población de los países más ricos y la de los más pobres, sino que esta desigualdad se ve incluso dentro de un mismo país o una misma ciudad.

Mientras tanto, el crecimiento global de las enfermedades no transmisibles, como el cáncer, la epoc o la diabetes, está afectando de forma desproporcionada a los países de rentas más modestas.

Para resolver esta cuestión, la OMS pide a los países dedicar un 1 % o más de su PIB a cuidados sanitarios de atención primaria y mejorar con ello el acceso a servicios sanitarios de calidad cerca de cada hogar.

4. – Mejorar el acceso a los medicamentos

La OMS estima que un tercio de la población mundial no tiene acceso a medicamentos, vacunas, herramientas diagnósticas y otros productos sanitarios esenciales. Esta falta de acceso amenaza la vida de muchas personas y puede incentivar las resistencias a medicamentos. Los medicamentos se han convertido ya, según la OMS, en la segunda partida de mayor gasto de los sistemas sanitarios tras el coste de personal y en el mayor componente del gasto sanitario privado en los países de bajas y medias rentas.

Por ello, el organismo internacional, afirma que este año pondrá el foco en las áreas prioritarias para un acceso global, la lucha contra los medicamentos falsificados o de baja calidad y la garantía de acceso a métodos diagnósticos y tratamientos de enfermedades no transmisibles en países de bajos ingresos, incluida la diabetes.

5. -Freno a las enfermedades infecciosas

Los retos de esta década incluyen poner freno a las enfermedades infecciosas, como el virus de inmunodeficiencia humana (VIH) , la tuberculosis, la hepatitis, el paludismo o las enfermedades de transmisión sexual que se estima que matarán este año a 4 millones de personas, la mayoría de ellas pobres. A esto hay que sumar que las enfermedades prevenibles con vacunas siguen matando, como el sarampión, que se cobró 140 000 vidas en 2019, la mayoría de ellas de niños. Algunas como la polio que rozaban la erradicación han experimentado más de 100 casos el pasado año. Todo ello puede atribuirse según la OMS tanto a los insuficientes niveles de financiación y debilidad de los sistemas sanitarios de algunos países pobre como la falta de compromiso de los países más ricos.

Por ello, la OMS avisa sin medias tintas que es urgente una acción política más decidida y un incremento de la financiación de los servicios sanitarios esenciales. Pero también una mayor inversión en el desarrollo de nuevos métodos diagnósticos, medicamentos y vacunas.

6.- Prepararse para las epidemias

La OMS advierte de que cada año se gasta mucho más en afrontar los brotes de enfermedades, desastres naturales y emergencias sanitarias que se producen que en prepararse para ellos y tratar de prevenirlos. Eso debe cambiar más aún si se tienen en cuenta que hay enfermedades de transmisión vectorial como el dengue, el paludismo, zika, chikungunya o la fiebre amarilla cuyos mosquitos transmisores se están extendiendo a nuevas áreas fruto del cambio climático.

Ante esa situación, la OMS ha elaborado ya siete pasos concretos que deben adoptar los países y las instituciones y que incluyen mayor cooperación internacional y mayor financiación.

7. – Proteger a la población de los productos peligrosos

La falta de comida, la comida de baja calidad y las dietas insanas son responsables de un tercio de las enfermedades mundiales, mientras en paralelo la población de los países más ricos consume bebidas con alto contenido en azúcar, grasas saturadas, exceso de sal y padece sobrepeso y obesidad de forma creciente. A los problemas relacionados con la comida de añaden los del tabaco, que continúa en alza en buena parte de los países y al que se añaden las nuevas evidencias que se están encontrando sobre los riesgos de los cigarrillos electrónicos.

Para afrontar el reto de proteger a la población contra esta situación, la OMS celebra el compromiso de la industria de eliminar las grasas trans para 2023, pero advierte que hace falta mucho más que eso y, en materia de tabaco, pide a los gobiernos cerrar filas y fortalecer la implantación de políticas basadas en la evidencia para el control del tabaco.

8.- Dar un respiro a los agotados trabajadores sanitarios

Al hablar de los trabajadores sanitarios, la Organización Mundial de la Salud (OMS) no suaviza la situación: la crónica falta de inversión en la formación y el empleo de los trabajadores de la salud ha aparejado la falta de garantías de un salario decente, lo que ha llevado a escasez de trabajadores sanitarios en todo el mundo. Y esto ha provocado la necesidad de 18 millones adicionales de sanitarios en el mundo en 2030, principalmente en países de bajos y medios ingresos, incluidas 9 millones de enfermeras y matronas.

Resolver este grave problema implica fundamentalmente, invertir más en educación y estimular a los países a nuevas inversiones en la formación de trabajadores sanitarios y el pago de salarios decentes.

9.-  Mantener a los adolescentes seguros

Ser adolescente es ya un factor de riesgo. Más de un millón de jóvenes de 10 a 19 años mueren cada año por accidentes de tráfico, VIH, suicidio, enfermedades respiratorias y violencia. El consumo de alcohol excesivo, el tabaco y el uso de drogas, sumado al sedentarismo, las relaciones sexuales sin protección y el maltrato infantil están incrementando el riesgo de muerte prematura del colectivo de adolescentes y debe actuarse específicamente sobre ellos.

En 2020, la OMS lanzará una nueva guía para orientar a los decisores políticos, trabajadores sanitarios y educadores sobre cómo ayudar a los adolescentes con medidas que tienen mucho que ver con mejorar su salud mental, prevenir el uso de drogas, la violencia y las enfermedades de transmisión sexual y embarazos no deseados.

10. – Ganar la confianza de la población

La desinformación en las redes sociales y la erosión de la confianza en las instituciones públicas está haciendo mella y quedando patente en movimientos como los antivacunas. La OMS dice estar ya trabajando con redes como Facebook o Pinterest para garantizar que sus algoritmos,  devuelvan respuestas veraces seguras sobre temas como las vacunas o asuntos de salud pública. Con todo, pide autoreflexión a la comunidad científica y a los responsables de la salud pública: “debemos hacer un mejor trabajo escuchando a la comunidad a la que servimos”, reflexiona el organismo sanitario mundial. Además, habrá que invertir más también en sistemas de información de salud pública.

11.- Evitar que las nuevas tecnologías puedan ser dañinas

La OMS reconoce el avance revolucionario que en la prevención, diagnóstico y tratamiento implican las nuevas tecnologías. Pero pide una mayor reflexión sobre sus consideraciones éticas y sociales y afrontar de forma decidida su vigilancia y regulación. Haciendo expresa referencia a cuestiones como la edición genética o la inteligencia artificial aplicada a la salud, la OMS afirma que “sin un conocimiento más profundo de las implicaciones éticas y sociales, estas tecnologías, que tienen la capacidad de crear nuevos organismos, podrían acabar dañando a la población a la que intentan ayudar”.

12.- Proteger los medicamentos que nos protegen

Las resistencias bacterianas amenazan con llevar a la medicina moderna décadas atrás hasta la era preantibiótica, cuando someterse a una cirugía de rutina era semejante a ruleta rusa. Esta década debe afrontar de forma decidida el problema de las resistencias a los antibióticos en paralelo a una acción para el desarrollo de nuevos antibióticos.

13. – Mantener nuestra sanidad limpia

Una de cada cuatro instalaciones sanitarias mundiales carece de los servicios básicos de agua, incrementando el riesgo de infección para pacientes y trabajadores sanitarios. El reto es todavía conseguir servicios básicos de agua en todas las instalaciones sanitarias en 2030.

enero 20/2020 (Diario Médico)

El equipo del biólogo molecular Guillermo Montoya en la Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research, en la Universidad de Copenhague, ha mapeado por primera vez los mecanismos que usan las células bacterianas para defenderse de ataques de virus u otras bacterias con las tijeras moleculares CRISPR. Para lograrlo, han empleado un criomicroscopio electrónico de última generación y fuentes de radiación sincrotrón. Los resultados se han publicado en la revista Nature Communications.

Los investigadores han podido ver el momento exacto en el que CSX1 comienza a trocear al invasor con las tijeras moleculares

El trabajo también describe la forma en la que estas defensas pueden ser activadas en el momento preciso. En concreto, los investigadores han mostrado cómo una célula bacteriana atacada por un virus activa una molécula llamada COA (oligoadenilato cíclico), que, a su vez, activa un complejo de proteínas CRISPR Cas, denominado CSX1, para erradicar al atacante.

Rafael Molina, primer firmante del trabajo, comenta que en este estudio han “podido ver el momento exacto en el que CSX1 comienza a trocear al invasor con las tijeras moleculares. Además, hemos sido capaces de activar este proceso biológico de forma exitosa”, destaca el investigador español.

“Para resumir, hemos caracterizado el funcionamiento del interruptor que enciende el sistema de defensa de las células bacterianas. Ahora, sabemos cómo activar estas defensas y así impedir posibles ataques”, dice Montoya. Este descubrimiento, añade “puede resultar de gran importancia en la lucha contra enfermedades en el futuro”.

 Un sistema inmunitario semejante al humano
Es la primera vez que investigadores han sido capaces de mapear y activar un sistema inmunitario bacteriano. Según Montoya, “hace unos años, la ciencia ni siquiera sabía que las bacterias tenían algún tipo de sistema de defensa inmunitaria”. Algo que fue descubierto por el microbiólogo alicantino Francisco M. Mojica.

Es la primera vez que logran mapear y activar un istema inmunitario bacteriano

El nuevo hallazgo, anunciado ahora en Nature Communications, permite “avanzar más en la comprensión de estos mecanismos”, destaca Montoya. En su opinión, el nuevo descubrimiento “es emocionante porque hemos visto que el sistema de defensa en bacterias se asemeja, en muchos aspectos, al sistema inmunitario innato humano”.

Por lo tanto, “es un nuevo paso en el camino para comprender mejor nuestro sistema inmunitario. También nos podría ayudar a diseñar nuevas estrategias para combatir a las bacterias y virus e incluso, a la larga, podría ser de utilidad para hallar vías frente a la resistencia múltiple”, destaca el investigador.

Moléculas minúsculas y enormes lupas 

Los nuevos detalles del sistema de defensa bacteriano desvelados por parte del equipo de Montoya han sido posibles gracias al uso de cristalografía de rayos X en los sincrotrones Swiss Light Source, en Suiza, y MAX IV, en Suecia. Estos aparatos pueden describirse como enormes lupas que brindan a los científicos la oportunidad de ver los detalles a escala molecular o incluso atómica.

La imagen del complejo de proteínas CSX1 fue obtenida con un avanzado microscopio electrónico criogénico de las instalaciones CryoEM de alta tecnología de la Universidad de Copenhague.

CSX1 tiene aproximadamente 0.00005 mm de largo. “Esto equivale a cortar un milímetro en 10 000 rebanadas y luego colocar cinco piezas una encima de la otra. Hemos tomado las fotos una por una y hemos hecho un cortometraje que revela la actividad dentro de CSX1”, dice Montoya.

enero 18/2020 (SINC)

El genoma del virus respiratorio sincicial (VRS), responsable de bronquiolitis en bebés y niños y de enfermedades respiratorias de importancia económica en el ganado, está protegido por estructuras diminutas o nanoestructuras denominadas “nucleocápsides”, que previenen su degradación durante la entrada y replicación en células de pacientes o animales infectados.

“Las nucleocápsides de los virus de la familia Mononegavirales, que, además del VRS, incluye patógenos como los virus del sarampión, las paperas, el Ébola y la rabia, son estructuras helicoidales precisamente definidas que sirven como molde para la copia y expresión de sus genes”, explica Gonzalo de Prat Gay, jefe del Laboratorio de Estructura-Función e Ingeniería de Proteínas en la FIL e investigador del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET).

Con el fin de analizar los mecanismos detrás de la estabilidad de las nucleocápsides, Damián Álvarez Paggi y otros investigadores del grupo liderado por Prat Gay utilizaron técnicas biofísicas, perturbaciones químicas y microscopía electrónica. Para no trabajar con virus vivos, realizaron los experimentos con proteínas del virus producidas por técnicas de ingeniería genética.

Los científicos hallaron que la estabilidad de esas estructuras es “extrema”. “Soportan condiciones químicas en las cuales la mayoría de las proteínas son desarmadas”, señala Prat Gay, para quien esa propiedad se atribuye al menos en parte a que el ácido ribonucleico (ARN) está unido fuertemente en regiones consecutivas del genoma, “donde estabilidad y protección están íntimamente entrelazadas”.

Los resultados del trabajo fueron publicados en el  Archives of Biochemistry and Biophysics, de la editorial Elsevier.

 Lo interesante, afirma Álvarez Paggi, es que las nanoestructuras que forman las nucleocápsides deben ser desarmadas para que opere la maquinaria de replicación del virus, por lo que “existe un fino balance entre protección versus accesibilidad del genoma”. La intimidad de ese mecanismo está en estudio, añade.

En la actualidad, no existe en el mercado una vacuna efectiva ni drogas que frenen la replicación del VRS. En este contexto, el estudio de la interacción específica de ciertas proteínas con la nucleocápside puede constituir un objetivo para el diseño racional de antivirales, indica Prat Gay.

Por otra parte, tanto la estabilidad de las nanoestructuras de la nucleocápside como su gran tamaño la posicionan como posible generador de una fuerte respuesta inmunológica, por lo que podrían inspirar el desarrollo de vacunas o incluso inmunoterapias, expresa Prat Gay.

El investigador añade que otros patógenos de difícil manipulación experimental “muestran este tipo de estructuras como mecanismo de protección de su genoma e interactúan con otras proteínas del virus”, por lo cual estos resultados y posibles aplicaciones podrían extenderse a otras enfermedades virales humanas y veterinarias.

Las aplicaciones de estos resultados se encuentran disponibles para su uso industrial, lo cual es uno de los objetivos de este y otros laboratorios de la FIL.

Del avance también participaron Sebastián Esperante, Gabriela Camporeale y Mariano Salgueiro, de la FIL y del CONICET; y Guilherme de Oliveira, de la Universidad Federal de Rio de Janeiro, en Brasil, y de la Universidad de Virginia, en Estados Unidos.

enero 18/2020 (Dicyt)

Un estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences describió el organismo viviente y programable, una maquina biológica completamente nueva diseñada desde cero.

Científicos de la Universidad de Vermont corrieron un algoritmo evolutivo en una supercomputadora para identificar un diseño compuesto únicamente de células de la piel y del corazón de una rana.

Después, los científicos de la Universidad Tufts dieron vida al diseño en silicio con células madre cultivadas de embriones de ranas africanas. Utilizaron unos diminutos fórceps y electrodos para ensamblar las células individuales de una forma muy cercana al diseño informático.

Los científicos descubrieron que las células cutáneas formaron una arquitectura más pasiva, mientras que las contracciones alguna vez aleatorias de las células del músculo cardíaco fueron puestas a funcionar creando un movimiento de avance ordenado, lo que permitió a los robots moverse por su cuenta.

Estos organismos reconfigurables de un milímetro de grosor demostraron que pueden moverse y explorar su entorno acuoso durante días o semanas, según el estudio.

Pudieron moverse en círculos e impulsar colectivamente bolitas hacia un sitio central.  Es un paso hacia el uso de organismos diseñados por computadora para el suministro inteligente de medicamentos, dijo Joshua Bongard, especialista informático de la Universidad de Vermont.

Podemos imaginar muchas aplicaciones útiles de estos robots vivientes que otras máquinas no tienen, dijo Michael Levin de la Universidad Tufts, como buscar compuestos desagradables o contaminación radioactiva, juntar microplástico en los océanos o viajar en las arterias para raspar placa.

En otra prueba, los científicos cortaron los robots vivientes y observaron lo que ocurrió. Cortamos el robot casi a la mitad y él mismo se suturó para quedar como estaba y siguió avanzando, dijo Bongard.

enero 18/ 2020 (Xinhua) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A

Para validar el nuevo software, los científicos analizaron imágenes de resonancia magnética de tres grupos de personas: pacientes con EA, pacientes con deterioro cognitivo leve temprano y sujetos control. Los análisis se llevaron a cabo en la zona hipocámpica (una de las que más se ve afectada por la atrofia cerebral en las primeras fases de la EA usando regiones de interés circulares y esféricas.

La herramienta permite visualizar y segmentar imágenes de resonancia magnética y, a partir de esas imágenes, extrae y analiza diferentes parámetros de textura cerebrales, convertidos en biomarcadores de la EA.

A la luz de los resultados preliminares, tanto los análisis de texturas 2D como 3D se han mostrado como herramientas muy potentes que podrían complementar y mejorar en gran medida el diagnóstico de EA. Según los investigadores, todavía hay que introducir más parámetros de textura y falta mejorar el módulo que permite analizar combinaciones de parámetros de textura mediante técnicas de aprendizaje automático con el fin de poder crear modelos clasificadores validados.

El estudio ha sido publicado en la revista de  Neurología.

enero 14/ 2019 (SINC)

El nuevo método ha hecho posible la identificación de nuevos pasos y componentes implicados en la fabricación de estas nanomáquinas moleculares encargadas de fabricar las proteínas, las moléculas que constituyen los bloques estructurales de todas las células de nuestro organismo.

El trabajo, publicado en la revista Nature Communications, permite estudiar en detalle puntos críticos en los procesos de algunas enfermedades hereditarias y en la progresión del cáncer. Asimismo, abre la puerta a la búsqueda de nuevas dianas terapéuticas.

Alteraciones de los ribosomas

El interés por entender cómo se fabrican los ribosomas en las células humanas se ha disparado en los últimos años, tras descubrirse que las alteraciones en su síntesis causan una amplia gama de enfermedades en humanos. Por ejemplo, hay una serie de enfermedades genéticas, denominadas científicamente como ribosomopatías, que se originan como consecuencia de defectos en alguno de los pasos que median la formación de estas nanomáquinas. Por otro lado, se sabe ahora que la producción exacerbada de ribosomas es uno de los mecanismos que permiten a las células tumorales crecer más rápidamente. Esto ha llevado en los últimos años, por ejemplo, al desarrollo de fármacos que tienen como dianas algunos elementos implicados en la fabricación de los ribosomas.

Un problema que ha impedido hacer progresos significativos en este campo ha sido la falta de técnicas idóneas que permitiesen purificar y analizar cada uno de los pasos y elementos moleculares que están implicados en la fabricación de los ribosomas en las células humanas. El obstáculo al que se enfrentaban los investigadores era la dificultad de extraer de forma eficiente estos componentes. Eso hizo que, hasta ahora, la mayor parte de lo que se conocía de la fabricación de ribosomas fuera fruto de estudios de microorganismos más fácilmente manipulables desde un punto de vista experimental como las levaduras o las bacterias. Debido a este problema, existían, y todavía existen, múltiples lagunas sobre cómo funciona ese complejo proceso biosintético en humanos y si éste es similar o no a lo descrito en microorganismos. Esto dificultaba también la identificación de puntos débiles que permitan inhibir de forma eficiente este proceso en células tumorales.

La fabricación de ribosomas

Para lidiar con este problema, el grupo de investigación liderado por Mercedes Dosil ha desarrollado un nuevo método que ha permitido, por primera vez, visualizar, purificar y caracterizar varios elementos que participan en la fabricación de ribosomas en células humanas tanto normales como cancerosas.

La aplicación de esta nueva técnica ha permitido caracterizar nuevos componentes de esa maquinaria en células tumorales, identificar moléculas esenciales de dicho proceso y descubrir pasos en la fabricación de los ribosomas que son específicos de las células humanas. Asimismo, los investigadores han descubierto un nuevo paso en el proceso de fabricación de los ribosomas que se encuentra alterado en la disqueratosis congénita, una enfermedad hereditaria que conlleva graves alteraciones cutáneas y una alta predisposición a desarrollar anemia y leucemia.

“Este nuevo método, desarrollado a lo largo de los últimos seis años, nos ha permitido por primera vez abrir la puerta de una habitación oscura que no conocíamos hasta ahora: cómo era la formación de los ribosomas, unas nanomáquinas muy complejas que para fabricarse necesitan múltiples pasos y cientos de componentes”, indica Dosil.

La investigadora señala: “Este nuevo método será de aplicación a partir de ahora para estudiar de forma cada vez más precisa todos los pasos de la formación de esta maquinaria celular, lo que nos permitirá también saber mucho mejor la base molecular del cáncer y varias enfermedades hereditarias que, hasta ahora, estaban muy poco estudiadas”.

“Otro punto de interés futuro, apunta Blanca Nieto, coautora del trabajo, es que este método nos permitirá identificar dianas terapéuticas para la búsqueda de nuevas herramientas para el tratamiento contra alguna de estas enfermedades”.

Este estudio, que ha contado también con la colaboración del investigador del CSIC Xosé R. Bustelo y del profesor norteamericano Dimitri Pestov, de la Universidad de Rowan (Estados Unidos), está financiado a través de proyectos del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, el Instituto de Salud Carlos III y la Consejería de Educación de la Junta de Castilla-León. Estas ayudas constan de cofinanciación por parte del Programa FEDER de la Unión Europea.

 enero 13/2020 (DICYT)

Los físicos usaron métodos de diagnóstico fluorescente y terapia fotodinámica. Una gasa se moja en una solución de sustancia fotosensible (fotosensibilizador) y se aplica al órgano afectado durante 2 o 3 horas.

Las células enfermas pueden acumular tales sustancias en grandes cantidades, a diferencia de las células sanas. Posteriormente la mayor parte del fotosensibilizador comienza a abandonar las células sanas y permanece en las células afectadas. La parte afectada se somete a la radiación combinada de cortos impulsos potentes de luz y de la suave luz roja de diodos.

El fotosensibilizador absorbe la radiación y activa el oxígeno molecular disuelto en los tejidos del organismo. El oxígeno posteriormente destruye las células del tejido patológico y crea las condiciones favorables para activar la inmunidad.

La fluorescencia que surge cuando el fotosensibilizador se excita se registra con métodos de espectroscopia y permite determinar exactamente los límites del tejido afectado.

La terapia fotodinámica es un método de tratamiento de esta enfermedad que permite conservar los órganos y cuya eficacia ya ha sido demostrada, lo que se confirma por los resultados positivos de más de 700 pacientes, señala el jefe adjunto del Departamento de micro, nano y biotecnologías de la MEPhI, Víctor Loschenov.

Según el experto, los resultados de los enfoques aplicados ponen de relieve que el uso de tales tecnologías es prometedor a la hora de prevenir transformaciones malignas y de tratar la leucoplasia.

Actualmente los científicos siguen trabajando en crear una tecnología más apropiada para evaluar la eficacia de la radiación láser dirigida a todas las partes del organismo afectadas en el proceso del tratamiento.

Esto permitirá cambiar oportunamente la táctica del tratamiento y prevenir la radiación insuficiente o excesiva que podría conllevar recidivas o necrosis. Es especialmente importante cuando la terapia fotodinámica se usa para tratar enfermedades peligrosas como el cáncer o precáncer de cuello uterino.

diciembre 13/2019 (Notimex/Sputnik).- Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Dicho sensor también permitiría el monitoreo continuo de personas con enfermedades cardiovasculares, diabetes o problemas renales, lo que resulta en niveles anormales de nutrientes o metabolitos en el torrente sanguíneo.

Tales sensores de sudor portátiles tienen el potencial de capturar de manera rápida, continua y no invasiva los cambios en la salud a niveles moleculares. Podrían permitir un monitoreo personalizado, diagnóstico temprano e intervención oportuna, dijo el líder del proyecto, Wei Gao.

La innovación, cuya eficacia fue reportada en la revista NatureBiotechnology, está elaborada a partir de grafeno, una forma de lámina de carbono, y mide la frecuencia respiratoria y cardíaca; así como los niveles de ácido úrico y tirosina. Esta puede ser un indicador de trastornos metabólicos y enfermedad hepática.

En un futuro el sensor podría ser utilizado para mantener bajo control enfermedades, como gota, diabetes y padecimientos cardiovasculares, sin salir del hogar. Además, permitiría ajustar los niveles de medicamentos y alimentación con base a las necesidades diarias.

Teniendo en cuenta que los nutrientes y metabolitos circulantes anormales están relacionados con una serie de condiciones de salud, la información recopilada por los sensores será invaluable tanto para la investigación como para el tratamiento médico, puntualizó Gao en un comunicado.

diciembre 12/2019 (Notimex).- Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Los enfermos que han sufrido un accidente cerebrovascular experimentan debilidad muscular o parálisis parcial en un lado del cuerpo, afectando a la forma en que caminan, lo que se conoce como marcha. La asimetría de la marcha se asocia con un equilibrio deficiente, una causa importante de problemas degenerativos que hacen que las personas sean más susceptibles a caídas y lesiones.

Para evitarlo se ha creado el dispositivo iStride, un zapato terapéutico enfocado a recuperar la movilidad del enfermo con un accidente cerebrovascular. Tal y como han explicado los desarrolladores, el dispositivo está atado sobre el zapato de la pierna buena y genera un movimiento hacia atrás, exagerando el paso, lo que dificulta caminar mientras se usa el zapato. Sin embargo, este movimiento incómodo fortalece la pierna afectada por el accidente cerebrovascular, lo que permite que la marcha se vuelva más simétrica una vez que se quita el zapato. Los resultados se han publicado en el Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation.

 El movimiento hacia atrás del zapato se genera pasivamente al redirigir la fuerza hacia abajo del usuario durante la fase de postura. Dado que el movimiento es generado por la fuerza del usuario, la persona tiene el control, lo que permite una adaptación más fácil al movimiento, ha explicado el desarrollador y profesor asociado de ingeniería mecánica en la Universidad del Sur de Florida, Kyle Reed. A diferencia de muchos de los dispositivos de rehabilitación de la marcha existente, este dispositivo es pasivo, portátil, portátil y no requiere energía externa, ha añadido.

El ensayo del zapato incluyó a seis personas de entre 57 y 74 años que sufrieron un derrame cerebral al menos un año antes del estudio, y todos tenían una asimetría lo suficientemente grande como para afectar a su capacidad para caminar. Cada uno recibió doce sesiones de entrenamiento de marcha de 30 minutos durante cuatro semanas. Con la orientación de un fisioterapeuta, la simetría de la marcha de los enfermos y la marcha funcional se midieron utilizando el sistema ProtoKinetics Zeno Walkway.

Tras probar el dispositivo, todos los participantes mejoraron la simetría y la velocidad de su marcha, lo que incluía el tiempo que les tomaba partir de una posición sentada y caminar, así como el tiempo en caminar a un lugar específico y la distancia recorrida en seis minutos.

Asimismo, Reed comparó su método con un estudio previo realizado en el entrenamiento de cinta rodante de banda dividida (SBT), que los fisioterapeutas usan comúnmente para ayudar a los enfermos con accidente cerebrovascular a mejorar su marcha. El desarrollador ha explicado que, si bien el SBT mejora ciertos aspectos de la marcha, a diferencia del iStride, no fortalece el soporte de doble extremidad. Por otro lado, esta investigación concluyó que solo alrededor del 60 por ciento de los pacientes entrenados en el SBT corrigieron su marcha al caminar en un entorno normal; el iStride permite a los enfermos ajustarse en consecuencia.

Reed ha trasladado que está trabajando en un ensayo clínico en el hogar con 21 participantes y que espera publicar los resultados dentro del próximo año.

setiembre 29/2019 (PL).-  Tomado del Boletín temático en Medicina. Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Si queremos curar la diabetes, tenemos que restaurar la capacidad para producir y transportar insulina, explica Douglas Melton, codirector del Instituto de Células Madre de Harvard. Ahora, podemos emplear células madre para producir células beta saludables, pero como todos los trasplantes, hay mucho que hacer para asegurarse de funcionen con seguridad.

Antes de trasplantar las células beta en un enfermo con diabetes, debe comprobarse su correcto funcionamiento. La manera actual de hacerlo se basa en tecnología de la década de 1970: administrar glucosa a las células para provocar una respuesta de insulina, recolectar muestras, agregar reactivos y tomar medidas para ver cuánta insulina hay en cada una. El proceso manual tarda tanto en ejecutarse e interpretarse. El nuevo dispositivo en miniatura de los islote pancreáticos automatizado brinda resultados en tiempo real, lo que puede acelerar la toma de decisiones clínicas, explican estos investigadores en la revista científica Lab on a Chip.

El Islet-on-a-Chip nos permite controlar cómo las células de los islotes donadas o fabricadas liberan insulina en el organismo, dice Parker.

Además de su aplicación a la diabetes, el dispositivo podría servir para desarrollar más sistemas que se empleen en otros tejidos y órganos. Podemos modificar la tecnología central para detectar la función en una variedad de sistemas microfisiológicos, añade otros de los investigadores, Aaron Glieberman. Esta tecnología puede ampliar el conocimiento sobre parámetros dinámicos para el diagnóstico y el tratamiento.

setiembre 05/2019 (Diario Médico)

En el primer trabajo de Nature Communications se describe la estructura de una proteína esencial para el proceso de infección del virus de Epstein-Barr conocida como portal.

El virus de Epstein-Barr, perteneciente a la familia de los herpesvirus, es uno de los virus humanos más comunes y la principal causa de la mononucleosis infecciosa, conocida también como enfermedad del beso, además de provocar diversos tipos de cáncer como los linfomas de Burkitt y Hodgkins, cáncer gástrico y cáncer nasofaríngeo, así como varias enfermedades autoinmunes. En la actualidad no existe tratamiento para las infecciones producidas por este virus.

Diseño de inhibidores
Conocer la estructura de la proteína portal podría ser útil para el diseño de inhibidores que puedan ser utilizados para el tratamiento de infecciones por herpesvirus, como el de Epstein-Barr. Además, al tratarse de una proteína exclusiva de herpesvirus, estos inhibidores serían específicos contra el virus y quizás menos tóxicos para los humanos, indica Miquel Coll, jefe del Laboratorio de Biología Estructural de Complejos de Proteínas y Ácidos Nucleicos y Máquinas Moleculares del IRB Barcelona y profesor del CSIC.

La proteína portal es el canal por donde el ADN entra en la cápside del virus y por donde sale al infectar las células
Todos los herpesvirus tienen un sistema de infección similar: una vez entran en el interior celular y alcanzan el núcleo, los virus liberan su ADN, que puede esconderse latente durante años hasta que, ante determinadas circunstancias, se desencadena su multiplicación. El ADN es replicado y posteriormente introducido en nuevas cápsides virales, para así formar nuevos virus que atacarán otras células. La proteína portal es el canal por donde el ADN entra en la cápside del virus y por donde sale al infectar las células.

En un segundo trabajo, también publicado en Nature Communications, se ha caracterizado también la estructura de la proteína portal en el bacteriófago T7.

El bacteriófago T7 es un virus que infecta exclusivamente a bacterias y, curiosamente, utiliza un sistema muy parecido al de los herpesvirus para el empaquetamiento de su ADN.

Gracias a la estructura de la proteína portal del bacteriófago T7 hemos podido inferir cómo funcionaría la de Epstein-Barr explican Cristina Machón y Montserrat Fàbrega investigadoras postdoctorales del IRB Barcelona y del IBMB-CSIC y primeras autoras -junto con Ana Cuervo, del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC)- de los trabajos publicados. Gracias a la estructura de la proteína portal del bacteriofago T7 se ha podido interferir como funiconaría la del Epstein-Barr.

Según Coll, en ambos virus, la proteína portal está compuesta por 12 subunidades, formando una gran estructura en forma de champiñón, con un canal central por el que pasa el ADN. Este canal presenta una válvula que regula la entrada y salida del material genético del virus.

Para estudiar la estructura de esta proteína, se han empleado técnicas de difracción de rayos X de sincrotrón y criomicroscopía electrónica de alta resolución. Ambos estudios fueron llevados a cabo en colaboración con el CNB-CSIC y la Universidad de Oxford, Reino Unido.

setiembre 04/ 2019 (Diario Médico)

Esta investigación, que publica la revista Nature,  prevé implantar células humanas en embriones de ratón y rata para trasplantarlos posteriormente en animales sustitutos, con la intención de producir especímenes con órganos hechos a partir de células humanas que posteriormente puedan ser trasplantadas a personas.

Este tipo de experimentos ya se habían probado en otros países, como Estados Unidos, pero nunca había podido llevarse a cabo. Japón también tenía prohibidos explícitamente estas investigaciones, pero el pasado mes de marzo cambió su legislación para permitir la creación de embriones que combinen células humanas y animales que puedan ser implantados en animales y el embarazo se lleve a término.

De este modo, Nakauchi se convierte en el primer científico en obtener esta autorización, que está pendiente de la aprobación final en agosto.

El investigador ha explicado que no va a intentar llevar a término ningún embrión híbrido de momento, sino que cultivará embriones en ratas y ratones hasta los 15 días, cuando los órganos del animal están formados en su mayoría y es casi a término, y después pedirá autorización al gobierno para trabajar con embriones híbridos en cerdos hasta 70 días.

Expertos en bioética han expresado su preocupación a causa de estas investigaciones ante la posibilidad de que las células humanas puedan desviarse más allá del desarrollo del órgano objetivo, viajar al cerebro del animal en desarrollo y puedan alterar su cognición, pero Nakauchi asegura que estas posibilidades se han tenido en cuenta en el diseño del experimento. Estamos tratando de generar órganos específicos, por lo que las células van solo al páncreas, puntualiza.

Según ha explicado, la técnica que van a probar consiste en crear un embrión animal que carece de un gen necesario para la producción de un determinado órgano, como el páncreas, y luego inyectar células madre pluripotentes inducidas por humanos (iPS) en el embrión animal para que en su desarrollo pueda fabricar el órgano, que no puede producir con sus propias células.

En 2017, Nakauchi y sus colegas realizaron una prueba preliminar inyectando células iPS de ratón en el embrión de una rata que no pudo producir un páncreas. La rata formó un páncreas hecho completamente de células de ratón. A continuación, trasplantaron ese páncreas a otro ratón diseñado para tener diabetes y el órgano producido por ratas pudo controlar los niveles de azúcar en la sangre, curando al ratón de la diabetes tipo 1. P

Posteriormente lo probaron en embriones entre humano y oveja, pero no funcionó.

Según explicaron, se debió al uso de especies evolutivamente distintas como cerdos y ovejas porque las células humanas serán eliminadas de los embriones del huésped desde el principio.

agosto 16/2019 (Europa Press).- Tomado del Boletín temático en Medicina. Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

El procedimiento, una versión avanzada de la tecnología Fresh, supera las limitaciones tecnológicas y demuestra su capacidad para imprimir estructuras y tejidos cardiacos complejos que replican en buena parte la forma y función de los que se encuentran en el corazón humano natural, explicaron los autores.

Según Andrew Lee, líder de la investigación, realizada en la Universidad Carnegie Mellon, Estados Unidos, el método puede crear complejas arquitecturas de tejido estructural y funcional que permiten una mayor integración con células vivas o con una red vascular  compleja, con resoluciones de impresión de hasta 10 micrómetros.

Diseñaron e imprimieron partes funcionales, incluido tejido cardiaco, ventrículos contráctiles e incluso un corazón neonatal.

Los estudios de validación de los corazones bioimpresos reprodujeron con precisión la estructura anatómica de la resonancia magnética específica del enfermo, así como los componentes cardiacos impresos con células musculares cardíacas humanas, que lograron una avanzada funcionalidad contráctil.

Aseguró que la impresión con células vivas o biomateriales blandos como el colágeno constituye un importante reto y que el nuevo método ayudará con mayor fidelidad de los tejidos.

agosto 11/ 2019 (Prensa Latina).- Tomado del Boletín temático en Medicina. Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Si se aíslan algunas células y se las expone a medicamentos candidatos, se puede predecir la respuesta del paciente con antelación –explica Iliescu, investigador del Instituto Nacional de Investigación y Desarrollo en Microtecnologías (IMT), en Bucarest, Rumania–. Luego puede hacer un seguimiento de cómo está evolucionando el tumor en respuesta al tratamiento.

Los dispositivos analizan la sangre, la saliva o la orina en busca de ciertas células, proteínas o tejidos producidos por tumores que luego se diseminan por todo el cuerpo.

El uso de fluidos como una biopsia líquida, en lugar de una biopsia sólida convencional de un tumor, tiene muchas ventajas. Es menos invasivo, reduce la incomodidad del paciente y también proporciona información sobre tumores de difícil acceso, como en niños aún no nacidos.

Debido a que las pistas biológicas, o biomarcadores, de cáncer terminan en el torrente sanguíneo, una biopsia líquida puede dar una idea del estado genómico de todo cáncer en el cuerpo, incluso en su sitio primario y si se ha diseminado. Los autores llaman a estas ideas comprender el estado molecular global del paciente.

El mayor desafío es la diversidad del cáncer. Cada uno de los más de 100 cánceres conocidos tiene sus propios biomarcadores, que los autores clasifican en cuatro categorías: agregados celulares (microembolia de tumor circulante); células libres (células tumorales circulantes, células progenitoras endoteliales circulantes y células madre del cáncer); plaquetas y vesículas celulares (exosomas) y macro y nanomoléculas (ácidos nucleicos y proteínas).

Se está diseñando una amplia gama de dispositivos microfluídicos para aislar estos biomarcadores, aprovechando el auge de la nanofabricación en las últimas décadas. Las estructuras complejas, como canales de flujo bifurcados, pilares, espirales y piscinas, filtran con precisión y controlan los caudales, mientras que las superficies están recubiertas con moléculas que atraen especies específicas. Algunos dispositivos también usan campos eléctricos, magnéticos o acústicos para ayudar a seleccionar el objetivo del biomarcador e incluso tienen circuitos electrónicos inteligentes integrados para el procesamiento de datos.

Ya existen dispositivos en el mercado, como CellSearch, que aíslan las células tumorales circulantes. Sin embargo, se están desarrollando sistemas más sensibles y rápidos para muchos biomarcadores de cáncer diferentes.

Combinar más de un método puede ayudar con precisión, aunque a un costo de velocidad. La sensibilidad también se puede mejorar cultivando los biomarcadores para aumentar su concentración. Iliescu explica que esta área de estudio tiene potencial, pero aún está por desarrollar. Necesitamos más pruebas clínicas para llevar esta tecnología a su madurez, dice.

agosto 06/ 2019 (Europa Press) – Tomado del Boletín temático en Medicina. Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Al analizar repetidamente 85 variables en 950 pacientes con resultados conocidos de seis años, un algoritmo ‘aprendió’ cómo interactúan los datos de imágenes. Luego identificó los patrones que correlacionan las variables con la muerte y el ataque cardiaco con más del 90 por ciento de precisión.

El aprendizaje automático, la base moderna de la inteligencia artificial (IA), se utiliza todos los días. El motor de búsqueda de Google, el reconocimiento facial en los teléfonos inteligentes, los coches que conducen por sí mismos, los sistemas de recomendación de Netflix y Spotify, usa algoritmos de aprendizaje automático para adaptarse al usuario individual.

El autor del estudio, el doctor Luis Eduardo Juárez-Orozco, del Centro de PET de Turku, Finlandia, dice: ‘Estos avances van mucho más allá de lo que se ha hecho en medicina, donde debemos ser cautelosos sobre cómo evaluamos el riesgo y los resultados. Tenemos los datos, pero todavía no los estamos utilizando en todo su potencial’.

Los médicos emplean las puntuaciones de riesgo para tomar decisiones de tratamiento, pero estas puntuaciones se basan solo en un puñado de variables y, a menudo, tienen una precisión modesta en pacientes individuales. Mediante la repetición y el ajuste, el aprendizaje automático puede explotar grandes cantidades de datos e identificar patrones complejos que pueden no ser evidentes para los humanos.

‘A los humanos les cuesta mucho pensar en más de tres dimensiones (un cubo) o cuatro dimensiones (un cubo a través del tiempo). En el momento en que saltamos a la quinta dimensión estamos perdidos. Nuestro estudio demuestra que muy los patrones de alta dimensión son más útiles que los patrones de una sola dimensión para predecir resultados en individuos y para eso necesitamos aprendizaje automático’, dice el doctor Juárez-Orozco.

APRENDIZAJE PROGRESIVO DE LOS DATOS

El estudio incluyó a 950 pacientes con dolor torácico que se sometieron al protocolo habitual del centro para detectar una enfermedad de la arteria coronaria. Una exploración coronaria por angiografía por tomografía computarizada (CCTA) produjo 58 datos de la presencia de placa coronaria, estrechamiento de vasos y calcificación.

Aquellos con exploraciones que sugerían enfermedad se sometieron a una tomografía por emisión de positrones (TEP) que produjo 17 variables en el flujo sanguíneo. Se obtuvieron diez variables clínicas a partir de registros médicos, incluyendo sexo, edad, tabaquismo y diabetes.

Durante un seguimiento promedio de seis años, hubo 24 ataques cardiacos y 49 muertes por cualquier causa. Las 85 variables se pusieron en un algoritmo de aprendizaje automático llamado LogitBoost, que las analizó una y otra vez hasta que encontró la mejor estructura para predecir quién tuvo un ataque cardiaco o murió.

‘El algoritmo aprende progresivamente de los datos y, después de numerosas rondas de análisis, determina los patrones de alta dimensión que deben usarse para identificar de manera eficiente a los pacientes que tienen el evento. El resultado es una puntuación de riesgo individual’, explica el doctor Juárez-Orozco.

El rendimiento predictivo utilizando solo las diez variables clínicas (similar a la práctica clínica actual) fue modesto, con un área bajo la curva (AUC) de 0,65 (donde 1 es una prueba perfecta y 0,5 es un resultado aleatorio). Cuando se añadieron datos de PET, el AUC aumentó a 0,69. El rendimiento predictivo subió significativamente (p = 0,005) cuando se sumaron los datos de CCTA a los datos clínicos y de PET, lo que dio un AUC 0,82 y una precisión de más del 90 por ciento.

‘Los médicos ya recopilan mucha información sobre los pacientes, por ejemplo, los que tienen dolor de pecho. Descubrimos que el aprendizaje automático puede integrar estos datos y predecir con precisión el riesgo individual. Esto debería permitirnos personalizar el tratamiento y, en última instancia, llevar a mejores resultados para los pacientes’, concluye el doctor Juárez-Orozco.

mayo 17/ 2019 (Europa Press) – Tomado del Boletín temático en Medicina. Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Se suele decir que las proteínas son los ladrillos con los que se construye la vida. En el interior de las células, las proteínas se asocian en grandes complejos macromoléculas, consorcios de proteínas que cooperan para llevar a cabo funciones específicas. Muchas investigaciones del cáncer se centran en encontrar inhibidores para algunos de estos complejos proteicos, como son las quinasas mTOR y ATR o la enzima telomerasa, que están sobreactivadas en los tumores.

Existen unas proteínas cuya función es construir estos complejos (las llamadas chaperonas y cochaperonas) y la inhibición de este proceso de ensamblaje se está estudiando como estrategia contra el cáncer. Podría decirse que quinasas y enzimas como mTOR, ATR o la telomerasa son un edificio en construcción y las chaperonas (como HSP90) y cochaperonas (como R2TP), las maquinarias que lo construyen.

Las evidencias actuales sugieren el potencial terapéutico de RUVBL1-RUVBL2, el motor energético de la cochaperona R2TP, en el tratamiento contra el cáncer. Ahora, investigadores del Grupo de Complejos Macromoleculares en la Respuesta a Daños en el ADN del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) han utilizado el poder de la criomicroscopía electrónica para determinar el mecanismo que regula RUVBL1 y RUVBL2. El trabajo se publica en Science Advances.

El estudio de complejos macromoleculares mediante criomicroscopía electrónica está revolucionando la capacidad de comprender cómo funcionan las proteínas

El Grupo del CNIO ya había utilizado la criomicroscopía electrónica para observar la estructura a alta resolución de R2TP. En aquel trabajo, los investigadores observaron cómo R2TP está diseñado para poner en contacto a la chaperona HSP90 con las proteínas sobre las que debe actuar. R2TP cuenta con un motor de energía, un anillo formado por las ATPasas RUVBL1 y RUVBL2, que utilizan la energía proporcionada por el ATP mediante su hidrólisis a ADP.

En este proceso de generación de energía, las ATPasas recogen el ATP presente en la célula y liberan ADP como desecho y energía. En el caso del anillo formado por RUVBL1 y RUVBL2, los investigadores observaban que el acceso al centro de unión del ATP estaba completamente cerrado, atrapando el ATP o ADP en su interior e impidiendo su intercambio y con ello el funcionamiento del motor. La pregunta que surgía era cómo se utiliza la energía necesaria para el ensamblaje de complejos proteicos.

La criomicroscopía electrónica ha permitido despejar esta incógnita: “Hemos detectado una región de la proteína RUVBL2 que funciona a modo de puerta que se abre para permitir el acceso del ATP y ADP a la proteína, y con ello la liberación de la energía contenida en el ATP”, explica Óscar Llorca, jefe del Grupo del CNIO. “La llave que regula la apertura de esta puerta es la interacción de la ATPasa RUVBL2 con un componente de R2TP necesario para el ensamblaje de mTOR”.

Revolución en el funcionamiento de las proteínas
El estudio de la estructura y dinámica de proteínas –aquel que analiza cómo interactúan las proteínas entre sí para llevar a cabo todas las funciones biológicas en las que están implicadas– siempre ha mostrado una gran dificultad, tanto con observaciones experimentales como con herramientas computacionales. En este sentido, el estudio de proteínas y complejos macromoleculares mediante criomicroscopía electrónica está revolucionando la capacidad de observar y comprender cómo funcionan las proteínas, tal como apuntaba hace unos meses la revista Nature.

Profundizar en el funcionamiento de los procesos que determinan si se construyen o no ciertas moléculas fundamentales en cáncer puede ayudar a encontrar nuevas estrategias terapéuticas basadas en la inhibición del ensamblaje de proteínas. En el caso de las ATPasas RUVBL1 y RUVBL2, ya hay estudios tratando de inhibir su actividad promotora de tumores. Los resultados que ahora publica en Science Advances el equipo que lidera Llorca, en colaboración con el grupo de Laurence H. Pearl en la Universidad de Sussex (Reino Unido), permitirán afinar esos trabajos.

“Sabemos que la energía del ATP es utilizada por las ATPasas RUVBL1 y RUVBL2 y que es necesaria para el ensamblaje de mTOR y otros complejos macromoleculares, pero desconocemos cómo y en qué se usa energía”, dice Llorca.

“En este artículo hemos descubierto que RUVBL2 dispone de una compuerta para controlar el acceso del ATP al centro catalítico donde su energía es utilizada. Observamos además que la apertura de esta compuerta está controlada por moléculas necesarias para el ensamblaje de mTOR, acoplando la activación del motor al momento en que la energía es necesaria. Pero aún no sabemos en qué se emplea exactamente esa energía. En próximos estudios investigaremos para qué es necesario exactamente este gasto de energía a nivel molecular”, concluye.

mayo 03/ 2019 (SINC)