Comprender el significado de las interacciones sociales es una importante habilidad humana que se basa en descifrar distintos tipos de información social. Por ejemplo, percibir información corporal y facial, y comprender las intenciones de los demás. Gracias a una amplia experiencia social, los adultos pueden comprender escenarios sociales complejos con relativa facilidad. En cambio, los niños deben aprender a dominar habilidades sociales complejas, y entender cómo se consigue es un objetivo importante para la psicología del desarrollo y la neurociencia.

Una reciente colaboración entre investigadores de la Universidad de Bangor (Kami Koldewyn) y la Universidad de Coimbra (Portugal) (Jorge Almeida; Jon Walbrin -antes Universidad de Bangor-) revela una sorprendente diferencia cerebral entre adultos y niños que podría explicar las diferencias evolutivas en la comprensión de las interacciones sociales.

El estudio de imagen magnética funcional -publicado recientemente en la revista Journal of Neuroscience- consistió en escanear el cerebro de niños (de 6 a 12 años) y adultos (mayores de 18) mientras veían breves vídeos de dos figuras humanas interactuando. Se midieron las respuestas de activación en el surco temporal superior (STS), una zona del cerebro que interviene en el procesamiento visual de las interacciones sociales, y se combinaron con medidas de conectividad con otras partes del cerebro.

Los resultados muestran que, en los adultos, la activación de las interacciones sociales en el STS está relacionada con la conectividad de las áreas cerebrales implicadas en el procesamiento de la información corporal estática y dinámica; sin embargo, en los niños, la activación del STS está relacionada con la conectividad de las áreas cerebrales implicadas en la formulación de juicios sociales más profundos sobre los pensamientos y creencias ocultos de otras personas (un proceso conocido como «mentalización»).

Jon Walbrin, autor principal, explica: «La mayoría de los estudios anteriores sobre neurociencia social se han centrado en medir las respuestas a otras personas como individuos. Pero en los últimos tiempos ha aumentado el interés por comprender las respuestas cerebrales ante los demás en el contexto de las interacciones sociales. Sin embargo, actualmente se sabe muy poco sobre cómo se desarrollan dichas respuestas durante la infancia.»

«Estos resultados sugieren que los niños y los adultos podrían emplear estrategias diferentes para la comprensión de las interacciones: Los adultos se basan más en información observable y corporal, mientras que los niños -con menos experiencia social- se dedican más a razonar con esfuerzo sobre lo que piensan y sienten los demás durante una interacción. Es probable que esto refleje el proceso de aprender a entender el comportamiento interactivo».

Kami Koldewyn añadió: «Los resultados actuales nos ayudan a comprender mejor cómo cambian a lo largo del desarrollo las redes cerebrales implicadas en la cognición social. La mayoría de los adultos no necesitan pensar para comprender las interacciones sociales; captan lo esencial incluso de los encuentros sociales complejos simplemente a través de la información que puede observarse directamente.»

Abril 28/2023 (MedicalXpress) – Tomado de Neuroscience – Pediatrics  Copyright Medical Xpress 2011 – 2023 powered by Science X Network

En un descubrimiento que podría mejorar la supervivencia de los pacientes con cáncer de vejiga, científicos de Northwestern Medicine han desarrollado una prueba de firma de biomarcadores para predecir qué tumores responderán a la inmunoterapia.

Los fármacos de inmunoterapia de punto de control, que activan el sistema inmunitario del organismo para que reconozca un tumor, sólo son eficaces en un 20% de los casos de cáncer de vejiga. Pero los clínicos desconocen qué pacientes se beneficiarán y por qué no son más eficaces para todos.

En el nuevo estudio -con múltiples colaboradores internacionales- los investigadores de la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern identificaron tres tipos de tumores que podrían responder a la inmunoterapia y dos que no. Mediante una combinación de perfiles de expresión génica, mutaciones y proteómica espacial, los científicos también analizaron los cánceres que no respondían para identificar posibles nuevos fármacos y terapias que pudieran utilizarse para hacerlos sensibles a la inmunoterapia.

El estudio se publicará el 27 de abril en Nature Communications.

El cáncer de vejiga, suele ser letal y no ha experimentado mejoras en la supervivencia en los últimos 30 años.

«La inmunoterapia ha cambiado la forma de tratar el cáncer de vejiga, pero tiene importantes limitaciones, ya que la mayoría de los pacientes no responden al tratamiento», afirma el Dr. Joshua Meeks, investigador principal, profesor asociado de urología en Feinberg y urólogo de Northwestern Medicine. «A miles de pacientes se les extirpa la vejiga cada año, y tratar a estos pacientes con inmunoterapia podría mejorar la supervivencia y aumentar potencialmente sus posibilidades de conservar la vejiga en lugar de extirpársela quirúrgicamente».

En este estudio, los investigadores comenzaron con un ensayo de fase II de 82 pacientes tratados con Keytruda (una inmunoterapia) antes de la extirpación de la vejiga. Se trataba de un ensayo único que evaluaba el perfil de expresión génica antes y después de Keytruda, con la capacidad de medir completamente la respuesta a Keytruda cuando se extirpaba la vejiga. Normalmente, Keytruda y otras inmunoterapias se utilizan en pacientes con cáncer metastásico, y los cambios biológicos que se producen en el tumor no se pueden monitorizar con biopsias tumorales. Mediante el perfil del transcriptoma, las alteraciones del ADN y los cambios espaciales que se producían en los tumores tratados con Keytruda, los investigadores pudieron identificar qué características se asociaban con la respuesta o la resistencia.

Por ejemplo, un tercio de los tumores pertenecían a un subtipo con muy pocas células inmunitarias infiltradas en el tumor, pero con una mayor expresión de la vía oncogénica regulada por FGFR3 y una nueva red reguladora de genes activados por un regulador epigenético KDM5B. Dirigiéndose al FGFR3 o al KDM5B, los investigadores podrían volver a despertar una respuesta inmunitaria. Dentro de un año se iniciarán en Northwestern Medicine ensayos clínicos con nuevas combinaciones de medicamentos e inmunoterapia para superar la resistencia inmunitaria.

Además, las conclusiones del estudio también proporcionan «un atlas genómico del cáncer más funcional», afirmó Meeks, que también es catedrático de Urología Edward Schaeffer, M.D., Ph.D. y miembro del Centro Oncológico Integral Robert H. Lurie de la Universidad Northwestern. «El atlas genómico actual examina los componentes fundamentales del cáncer de vejiga, pero no describe ningún tratamiento. Eso es lo que hace significativa esta evaluación. Se trata de cómo responde el cáncer de vejiga a la inmunoterapia».

El Atlas del Genoma del Cáncer es un programa de genómica del cáncer del Instituto Nacional del Cáncer que caracterizó molecularmente más de 20.000 cánceres primarios. El autor principal de este trabajo, el Dr. A. Gordon Robertson, fue también investigador principal del atlas genómico del cáncer de vejiga.

Los hallazgos fueron el resultado de múltiples colaboraciones con grupos internacionales que podían realizar ensayos con inmunoterapia que no estaban disponibles en EE.UU. «Gracias a los esfuerzos científicos en equipo, pudimos aprovechar distintos conocimientos especializados y muestras poco comunes de ensayos clínicos para responder a preguntas importantes sobre qué pacientes responderán a la inmunoterapia para el tratamiento del cáncer de vejiga», afirmó Meeks.

Los científicos de Northwestern colaboraron con investigadores clínicos principales de Italia (Dr. Andrea Necchi) y el Reino Unido (Dr. Thomas Powles.) para desarrollar un biomarcador con bioinformáticos de Canadá y Francia (Clarice Groeneveld). A continuación, los investigadores validaron este biomarcador en una tercera cohorte que trataba a pacientes de todo el mundo.

La investigación se financió principalmente con fondos del Polsky Urologic Cancer Institute del Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center de la Northwestern University en el Northwestern Memorial Hospital, la AACR-Bayer Innovation and Discovery Grant, el Departamento de Defensa de EE.UU. y la Veterans Health Administration.

Abril 27/2023 (MedicalXpress) – Tomado de Immunology  Copyright Medical Xpress 2011 – 2023 powered by Science X Network. 

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Según el estudio más de 200.000 personas en todo el mundo padecen Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA), una enfermedad progresiva del sistema nervioso que afecta a las células nerviosas del cerebro y la médula espinal.

Actualmente no existe cura para la ELA. La mayoría de las personas que padecen la enfermedad mueren en un plazo de tres a cinco años de diagnóstico de insuficiencia respiratoria. Alrededor del 10% de los enfermos de ELA viven más de 10 años. Alrededor del 20% de los casos de ELA familiar están causados por una mutación en el gen SOD1.

¿Qué es la ELA?

La ELA ataca específicamente a un tipo de células nerviosas denominadas motoneuronas. A medida que las neuronas motoras disminuyen, el sistema nervioso deja de ser capaz de enviar mensajes a los músculos, lo que provoca que éstos se debiliten y dejen de funcionar. A medida que la enfermedad avanza, los enfermos de ELA acaban siendo incapaces de mantenerse en pie o caminar sin ayuda, así como tampoco pueden utilizar las manos ni los brazos. Las personas con ELA también pueden experimentar dificultades para hablar, comer y respirar.

La mayoría de los casos de ELA se consideran esporádicos, lo que significa que se dan en personas sin antecedentes familiares de la enfermedad. Sin embargo, alrededor del 10% de los casos de ELA se consideran familiares, lo que significa que la enfermedad es hereditaria.

Según el Dr. Toby Ferguson, vicepresidente y director de la Unidad de Desarrollo Neuromuscular de Biogen, la SOD1-ALS es una forma genética rara de ELA diagnosticada en aproximadamente 330 personas en Estados Unidos.

«Puede avanzar rápidamente, siempre es mortal y puede tener un impacto devastador en las familias durante generaciones», declaró a Medical News Today. «De aprobarse, el tofersén representaría un nuevo avance científico para la comunidad de la ELA al ser el primer y único tratamiento dirigido a una causa genética de la ELA. Esperamos que esto allane el camino para nuevos avances en esta implacable enfermedad.»

¿Cómo funciona el tofersén?

Ferguson explicó que tofersen es un oligonucleótido antisentido (ASO) que se está evaluando para el tratamiento de la SOD1-ALS.

«Los ASO son cadenas cortas y sintéticas de nucleótidos diseñadas para unirse selectivamente al ARN diana y regular la expresión génica», explicó. «En las personas con SOD1-ALS, las mutaciones en el gen SOD1 hacen que su organismo genere una forma tóxica de la proteína SOD1. Esta forma tóxica de la proteína SOD1 provoca la degeneración de las motoneuronas, lo que da lugar a una debilidad muscular progresiva.»

«Tofersen está diseñado para unirse y degradar el ARNm de SOD1 en un esfuerzo por reducir la producción de la proteína SOD1″, añadió Ferguson.

Resultados de la fase 3

Ferguson dijo que los datos integrados de 12 meses del ensayo clínico de fase 3 VALOR y su extensión abierta (OLE) han mostrado reducciones en neurofilamento – un marcador de daño a las neuronas y neurodegeneración.

«Existe una amplia bibliografía que indica que los niveles de neurofilamento son pronósticos de la progresión de la enfermedad y la supervivencia, con niveles más altos asociados con (una) disminución más rápida de la función clínica y una supervivencia más corta», añadió Ferguson. «La combinación de estos resultados de biomarcadores y los datos de resultados clínicos proporcionan pruebas adicionales del potencial de tofersen para ralentizar eficazmente la progresión de la SOD1-ALS».

Biogen afirma en su comunicado de prensa que tofersén no alcanzó el criterio de valoración primario de cambio desde el valor basal hasta la semana 28 en la Escala Revisada de Valoración Funcional de la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ALSFRS-R). Sin embargo, los investigadores descubrieron que tofersén provocaba un menor deterioro de la función motora, la función respiratoria, la fuerza muscular y la calidad de vida en personas con SOD1-ALS.

El proceso de aprobación

El 22 de marzo, el Comité Asesor sobre Fármacos para el Sistema Nervioso Central y Periférico de la FDA presentó su propia evaluación de la eficacia del tofersén.

Según un comunicado de prensa de Biogen, el comité asesor declaró que la eficacia del fármaco experimental no era suficiente. Sin embargo, el comité consultivo declaró que la capacidad de tofersen para reducir la concentración plasmática de la cadena ligera de neurofilamentos (NfL) es «razonablemente probable» que proporcione un beneficio clínico a las personas con SOD1-ALS.

«Se trata de un avance monumental en el campo de la ELA, en el que las medidas objetivas sensibles a los cambios inducidos por el tratamiento, especialmente en las fases iniciales de la enfermedad, son muy demandadas», afirmó Ferguson. «Nos encontramos aquí en gran parte debido al trabajo que la comunidad de la ELA ha realizado para caracterizar el comportamiento del neurofilamento durante la última década».

«Aunque la idoneidad del neurofilamento como posible sustituto se evaluará caso por caso, esperamos que los datos del programa tofersen sean un catalizador adicional para el uso del neurofilamento y otros biomarcadores novedosos en el futuro», añadió.

Abril 26/2023 (Medical News Today) – Tomado de Latest News  Copyright 2023 Healthline Media UK Ltd, Brighton, UK.

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Para el diseño racional de nuevos compuestos materiales, es importante comprender los mecanismos subyacentes a su síntesis. Para estudiar estos mecanismos en las reacciones moleculares suelen emplearse técnicas analíticas como la resonancia magnética nuclear y la espectroscopia. Sin embargo, las vías de reacción que rigen la formación de compuestos cristalinos en estado sólido siguen siendo poco conocidas. Esto se debe en parte a las temperaturas extremas y a las reacciones no homogéneas que se observan en los compuestos en estado sólido. Además, la presencia de numerosos átomos en los compuestos cristalinos sólidos dificulta un análisis preciso. Por tanto, es necesario desarrollar nuevas técnicas que puedan sortear estos retos.

Más recientemente, se han utilizado técnicas de difracción de rayos X (DRX) de sincrotrón in situ para investigar las reacciones que tienen lugar en fases cristalinas. Debido a su alta velocidad y resolución temporal, las medidas de DRX de sincrotrón proporcionan acceso a datos de reacción en ventanas de tiempo extremadamente cortas (unos pocos cientos de milisegundos). Esto hace que la técnica sea prometedora para capturar datos relativos a fases de reacción intermedias de vida corta.

Ahora, un grupo de investigadores japoneses ha utilizado una técnica de DRX de sincrotrón de última generación para estudiar los mecanismos topoquímicos de reducción sólido-gas en la perovskita estratificada. El estudio ha sido dirigido por el profesor asociado Takafumi Yamamoto, del Instituto Tecnológico de Tokio (Tokyo Tech), y publicado en la revista Advanced Science.

«Utilizamos Sr3Fe2O7-δ, una perovskita estratificada de tipo Ruddlesden-Popper, debido a su eficaz capacidad de almacenamiento de oxígeno. El Sr3Fe2O7-δ experimenta reacciones redox topoquímicas reversibles y rápidas bajo O2 y H2 y muestra un excelente rendimiento como material catalizador medioambiental», explica el Dr. Yamamoto.

Sus colaboradores habían observado anteriormente que el dopaje de Sr3Fe2O7-δ con paladio (Pd) aumenta significativamente la velocidad de liberación de oxígeno al tiempo que disminuye la temperatura de liberación. Basándose en estas observaciones, el equipo investigó las vías de reacción y la evolución estructural de esta perovskita durante la reducción sólido-gas.

El equipo comenzó preparando una muestra prístina y una muestra de Sr3Fe2O7-δ cargada con Pd. A continuación, utilizaron DRX de sincrotrón de alta velocidad para monitorizarlas mientras se sometían a una rápida desintercalación de oxígeno (reducción).

Los análisis revelaron que la reducción del Sr3Fe2O7-δ prístino se produjo a través de fases termodinámicamente estables, y que el Sr3Fe2O7-δ prístino experimentó una evolución estructural monofásica gradual durante su reducción. En cambio, la reducción del Sr3Fe2O7-δ cargado de Pd implicó fases intermedias sin equilibrio, una vía drásticamente diferente. Primero se transformó en una fase dinámicamente desordenada durante unos segundos y luego se reorganizó mediante una transición de primer orden para alcanzar el estado final ordenado y estable.

Además, las partículas metálicas de Pd en la superficie del Sr3Fe2O7-δ aceleraron significativamente la reacción de desintercalación de oxígeno del Sr3Fe2O7-δ cargado con Pd en relación con la del Sr3Fe2O7-δ prístino. El Dr. Yamamoto añade: «El cambio en la dinámica de reacción tras la carga de Sr3Fe2O7-δ con Pd demuestra que el tratamiento superficial puede utilizarse para manipular los procesos de reacción en un material cristalino.»

En resumen, estos resultados sugieren que la técnica de DRX de sincrotrón puede aprovecharse para estudiar las vías de reacción en compuestos en estado sólido, así como para identificar sus pasos determinantes de la velocidad. Esto, a su vez, podría ayudar a optimizar la vía de reacción para el diseño racional de materiales funcionales de alto rendimiento.

Abril 26/2023 (EurekaAlert!) – Tomado de News Releases  Copyright 2023 by the American Association for the Advancement of Science (AAAS) 

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El desarrollo de vacunas contra el SARS-CoV-2 ha sido rápido, pero el aumento de variantes obliga a los científicos a modificar con frecuencia los tratamientos. Lo ideal sería que las terapias se dirigieran a las proteínas víricas resistentes a las mutaciones, pero esto ha resultado difícil. Sin embargo, unos investigadores han desarrollado un sistema que ataca y degrada directamente el genoma del ARN vírico, reduciendo la infección en ratones. El método podría adaptarse para combatir muchos virus y tratar diversas enfermedades.

Las vacunas y los fármacos antivirales suelen dirigirse a proteínas críticas para la infección y replicación virales. Sin embargo, esta orientación induce una presión evolutiva para que el virus mute, lo que reduce la eficacia de los tratamientos existentes y exige el desarrollo de nuevas vacunas y fármacos. Para evitar este problema, los investigadores han recurrido a estructuras muy conservadas dentro del genoma del ARN vírico. Otros grupos han vinculado pequeñas moléculas ligadoras de ARN a ligandos de ribonucleasas L (RIBOTAC), creando degradadores que dependen de la expresión de ribonucleasas en las células, que varía según los tejidos. Para evitar esta dependencia, Gonçalo J. L. Bernardes, Konstantinos Tzelepis, Sigitas Mikutis y sus colegas demostraron que la unión de imidazol a ARN podía degradar el ácido nucleico, por lo que se preguntaron si la unión de imidazol a una molécula de unión a ARN produciría una degradación selectiva.

Para ello, el equipo utilizó piridostatina (PDS), que se une a estructuras de ARN G-cuadruplex (G4), y MTDB, que se une a pseudoknots betacoronavirales, como moléculas de unión al ARN. A continuación, los investigadores añadieron a cada compuesto un enlazador flexible e imidazol y denominaron a estas moléculas degradadores de ácido nucleico inducidos por proximidad (PINAD). Al acercar el imidazol al ARN, ambos PINAD degradaron el ARN del SARS-CoV-2. Además, los compuestos resultaron eficaces para la degradación del ARN del SARS-CoV-2. Además, los compuestos fueron eficaces cuando se probaron en células infectadas con el SARS-CoV-2 y sus variantes alfa y delta. Y lo que es más importante, cuando los investigadores administraron el degradador MTDB a ratones infectados con SARS-CoV-2, la carga viral se redujo, al igual que los niveles de un biomarcador de infección y replicación viral. Los investigadores afirman que su sistema debería permitir convertir cualquier molécula pequeña de unión a ARN en un PINAD, de modo que algún día podría utilizarse para atacar y destruir otros ARN relacionados con enfermedades. Esta lista podría incluir trastornos como la enfermedad de Alzheimer o la de Huntington, apuntando a los ARNm de proteínas mal plegadas que de otro modo han resultado difíciles de atacar.

El resumen del trabajo estará disponible a través de este enlace: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscentsci.3c00015. 

Abril 26/2023 (EurekaAlert!) – Tomado de News Releases  Copyright 2023 by the American Association for the Advancement of Science (AAAS) 

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La secuenciación metagenómica (mNGS) es una poderosa herramienta de diagnóstico para detectar patógenos causantes en pruebas microbiológicas clínicas. La clasificación rápida y precisa de las secuencias metagenómicas es un procedimiento crítico para la identificación de patógenos en el paso de laboratorio seco de las pruebas mNGS. Sin embargo, este paso crucial puede mejorarse clasificando las secuencias en un plazo clínicamente relevante.

Para hacer frente a este reto, un equipo de BGI Genomics dirigido por Xuebin Wang ha lanzado recientemente GPMeta, un método ultrarrápido de detección de patógenos, y ha publicado estos aspectos destacados en Briefings in Bioinformatics.

GPMeta puede identificar patógenos de forma rápida y precisa a través de datos de secuenciación mNGS complejos y masivos. Utilizando conjuntos de datos simulados y conjuntos de datos de secuenciación metagenómica de muestras clínicas, los resultados se compararon con herramientas utilizadas por la comunidad de investigadores bioinformáticos como Bowtie2, Bwa, Kraken2 y Centrifuge.

Los resultados muestran que GPMeta no sólo tiene una mayor precisión, sino que también exhibe una velocidad con un incremento de velocidad significativo. Además, GPMeta ofrece un algoritmo de agrupamiento GPMetaC, un modelo estadístico para agrupar y volver a puntuar alineaciones ambiguas con el fin de mejorar la discriminación de secuencias altamente homólogas de genomas microbianos con una identidad nucleotídica media >95%. Estos resultados subrayan el papel clave de GPMeta en el desarrollo de la prueba mNGS en enfermedades infecciosas que requieren tiempos de respuesta rápidos.

Antecedentes

La detección más rápida y temprana de los patógenos causantes es fundamental para una terapia antibiótica precisa en lugar de un tratamiento empírico. Puede detectar simultáneamente casi todos los microorganismos patógenos nuevos y conocidos en el cuerpo del paciente en una sola prueba y tiene enormes aplicaciones potenciales en el diagnóstico de infecciones.

La detección de mNGS consta de dos componentes: las manipulaciones experimentales en laboratorio húmedo, que incluyen el preprocesamiento de muestras clínicas, la extracción de ácido nucleico total, la preparación de bibliotecas y la secuenciación, y el análisis bioinformático en laboratorio seco, que incluye el preprocesamiento de datos de secuenciación brutos, la eliminación de secuencias de huéspedes humanos, la alineación de secuencias con la base de datos curada de patógenos y la clasificación taxonómica de secuencias microbianas.

El análisis bioinformático es el último paso crucial en la detección de mNGS, que debe completarse con rapidez y precisión para acelerar todo el proceso de detección. Sin embargo, existe una necesidad urgente de nuevas estrategias para acelerar el análisis bioinformático de la identificación de patógenos.

Para hacer frente a este reto, GPMeta utiliza un esquema de índice hash sucinto y admite múltiples GPU para llevar a cabo en bases de datos divididas de forma simultánea, lo que satisface una necesidad creciente de la capacidad para hacer frente a un número cada vez mayor de genomas microbianos.

En el conjunto de datos de 25 millones de lecturas, GPMeta y GPMetaC sólo necesitan menos de 3 minutos para completar todo el análisis de detección.

En el conjunto de datos de 110 millones de lecturas (volumen de datos de detección mNGS convencional), GPMeta y GPMetaC sólo necesitan 4 minutos para completar todo el análisis de detección.

Cuando se aplicó a la biblioteca completa de patógenos de 190Gb, GPMeta y GPMetaC la aceleraron 39-50 y 12-35 veces respectivamente en comparación con Bwa y Bowtie2.

La detección completa y el análisis GPMeta son 18 veces y 12 veces más rápidos que Bwa y Bowtie2 respectivamente.

GPMeta admite múltiples GPUs para realizar el alineamiento y la clasificación taxonómica de secuencias microbianas en bases de datos divididas simultáneamente y fusiona automáticamente los resultados de múltiples sub-bases de datos, lo que resulta significativo para mantenerse al día con la rápida expansión de la base de datos de genomas microbianos. Para sacar el máximo partido de GPMeta, es necesario estudiar más a fondo cómo integrarla mejor y con mayor facilidad en las prácticas clínicas.

Abril 26/2023 (EurekaAlert!) – Tomado de News Releases  Copyright 2023 by the American Association for the Advancement of Science (AAAS) 

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