Avances en Ciencias de la Salud
Compilación y elaboración: Mg. Jimmy Ibarra Trujillo. Microbiólogo. Laboratorio de Biología Molecular
Nace el primer bebé con el ADN de tres personas LR
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Avances en biología molecular
Los avances científicos en biología molecular permiten, cada vez con más detalle, estudiar y profundizar en el conocimiento de las funciones de los microorganismos del suelo y cómo sus diferentes mecanismos de acción pueden ayudar al establecimiento, desarrollo y rendimiento de los cultivos.
Autores: Marisa Díaz1, Betina Agaras2 y Claudio Valverde2 –1 Rizobacter Argentina S.A. 2 LFGBBP-CBMS Universidad Nacional de Quilmes (UNQ)-CONICET.- Colaboración en la redacción para este artículo: Micaela Zaro3 –3 Miembro de la Mesa de Nutrición Biológica (MNB)
Interacción Público – Privada
La interrelación entre instituciones públicas y privadas persiguiendo un objetivo en común de la mano de los avances científicos en biología molecular y, en especial en minería genómica, permiten cada vez con más detalle estudiar y profundizar en el conocimiento de las funciones de los microorganismos del suelo y cómo sus diferentes mecanismos de acción pueden ayudar al establecimiento, desarrollo y rendimiento de los cultivos. La minería genómica permite la identificación de genes o grupos de genes implicados en diferentes procesos metabólicos.
Este trabajo realizado a lo largo de 20 años de investigación ve reflejado resultados confiables de respuestas de eficiencia agronómica del microorganismo rizosférico Pseudomona y sus capacidades de estimulación del desarrollo vegetal.
En el año 2003, con el objetivo de obtener cepas de bacterias eficientes para la promoción del desarrollo de los cultivos, fue aislada una cepa de Pseudomonas. Las mismas se obtuvieron de la rizosfera de plantas de trigo en etapa de macollaje en una parcela agrícola cerca de la ciudad de Pergamino, Argentina, denominada en aquel momento como aislamiento 1008. Desde entonces fueron varios los abordajes que se realizaron en torno a los estudios de esta cepa.
Eficiencia agronómica en el cultivo de trigo
La cepa fue estudiada a través del tiempo por su capacidad para permanecer estable dentro de una formulación líquida que permitió garantizar su viabilidad al momento de la aplicación sobre las semillas. El inoculante a base de Pseudomonas cepa 1008 fue utilizado en 25 ensayos de campo en el período comprendido entre 2010-2017.
Al realizarse los análisis estadísticos de los datos de campo fueron tenidos en cuenta los factores adicionales que pudieron tener efectos sobre los tratamientos como son, la ubicación de los ensayos, las propiedades del suelo, los cultivos antecesores, los genotipos de semillas y tratamiento simultáneo con fungicidas. Ninguno tuvo efecto de interacción significativa con los tratamientos testigos o aquellos que recibieron el tratamiento con Pseudomonas cepa 1008.
Cuando solo se consideró la ubicación de lotes y el tratamiento con dicha Pseudomona para la clasificación de datos, el efecto de la inoculación fue claro, específicamente sobre la base de la contribución del rendimiento de grano y el número de espigas (Figura 1a). El impacto de la ubicación fue más evidente en el número de plantas por m2 (Figura 1a).
Cuando consideramos únicamente el impacto de la inoculación de semillas con Pseudomonas cepa 1008en un análisis de componentes principales, el PC1 explicó el 100% de la variabilidad, siendo aquellas parcelas en las que se trataron las semillas con Pseudomonas cepa 1008las que presentaron los valores más altos para las tres variables (número de plantas y de espigas por m2, y rendimiento de grano) (Figura 1b).
* Rizofos® es el nombre comercial de la Pseudomona cepa 1008 aislada.
En general, las variables que mejor respondieron con soporte estadístico al tratamiento de semillas con Pseudomonas cepa 1008fueron rendimiento de grano (+8%), número de espigas (+5%) y peso fresco del macollo (+8%), de acuerdo con lo observado en la siguiente tabla:
* El modelo no se pudo construir. n.s., no hubo diferencia estadística significativa entre el control y el tratamiento con Pseudomona cepa 1008. Para más detalles sobre el diseño experimental de los ensayos a campo y del análisis estadístico de los resultados, se remite al lector al artículo científico original (https://doi.org/10.3389/fpls.2022.894985).
Minería genómica de propiedades PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria)
Dentro de los estudios de biología molecular la secuenciación completa del genoma reveló que la cepa 1008 tiene la capacidad de acceder a diversas fuentes de fósforo inorgánico y orgánico, lo que le permite contribuir a la nutrición fosforada de las plantas; posee la capacidad de competir por el acceso al hierro, elemento que también es capaz de liberar y dejar disponible para las plantas en la zona de la rizósfera; de producir auxinas relacionadas con el desarrollo del sistema radicular y la formulación de pelos absorbentes, y de producir 2,3-butanodiol y acetoína, compuestos reportados en la literatura como biomoléculas relacionadas con la estimulación de los cultivos.
Por último, esta bacteria es capaz de metabolizar un compuesto liberado por la planta en condiciones de estrés denominado GABA, por lo cual también puede ejercer acción benéfica sobre las plantas, acompañándolas a sortear situaciones ambientales negativas durante su ciclo de vida.
Además, el genoma de la cepa 1008 alberga múltiples regiones que contienen genes relacionados con su fuerte competitividad para establecerse de manera exitosa en la rizosfera. (Figura 2 a); (Cuadro 2b)
Figura 2 a. Mapa esquemático del genoma de Pseudomonas cepa 1008, en el que señala la posición de los genes relacionados con sus rasgos PGPR. El genoma está compuesto de un único cromosoma circular de 6.6 millones de nucléotidos. Para más detalles sobre el contenido genético de la cepa 1008, se remite al lector al artículo científico original (https://doi.org/10.3389/fpls.2022.894985).
Cuadro 2b.
Nueva especie
El análisis filogenómico, fenotípico y quimiotaxonómico de la cepa 1008 en comparación con taxones emparentados permitió concluir que este aislamiento bioestimulante rizosférico de trigo es un representante de una nueva especie dentro del género Pseudomonas, para la cual se propuso y fue aceptada la denominación Pseudomonas pergaminensis sp. nov. (cepa tipo 1008T = DSM 113453T = ATCC TSD-287T).
Conclusiones
La investigación sostenida por las interrelaciones entre instituciones público-privadas a lo largo del tiempo permitió, no solo determinar las acciones positivas que aporta un género de bacterias a la producción agrícola, sino también llegar a denominar una nueva especie dentro del género Pseudomonas, a saber, Pseudomonas pergaminensis sp.
El estudio permitió, además, enumerar con el respaldo en las mediciones científicas, diferentes acciones que genera esta bacteria y que son beneficiosas para la aplicación en producciones agrícolas; a saber, contribuir a la nutrición fosforada de las plantas y la liberación de hierro en la rizósfera; producir auxinas relacionadas con el desarrollo del sistema radicular y la formulación de pelos absorbentes, y de producir biomoléculas relacionadas con la estimulación de los cultivos. Por último, puede ejercer acción benéfica sobre las plantas, acompañándolas a sortear situaciones ambientales negativas durante su ciclo de vida. Sin duda, contribuciones biológicas valiosas para el sistema de producción agrícola.
Para más información puede acceder a la publicación científica en la revista Frontiers in Plant Science – Link de acceso: https://doi.org/10.3389/fpls.2022.894985.
Fuente: Horizonte A
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David Baker, bioquímico: “Hemos creado una tecnología que nos lleva más allá de las posibilidades de la biología”
El investigador es uno de los padres de los sistemas de inteligencia artificial que permiten diseñar máquinas moleculares desde cero para crear nuevos fármacos, combustibles o materiales inimaginables
El bioquímico David Baker (Seattle, Estados Unidos, 61 años) lidera una revolución tecnológica que puede cambiar para siempre la ciencia y la medicina. Para entender todo su potencial hay que viajar a lo más hondo de un ser vivo: su ADN. Esta molécula almacena todas las instrucciones necesarias para fabricar proteínas usando combinaciones de cuatro letras: ACGT. Las proteínas son las responsables de casi cualquier proceso biológico que pueda imaginarse, desde que un árbol crezca a que una luciérnaga brille en la oscuridad o que una persona piense, respire, digiera su comida y todo lo demás, gracias a al menos 20.000 proteínas diferentes.
Entender cómo toman su forma las proteínas ha sido uno de los problemas más endiablados de la biología durante más de medio siglo. La transcripción y traducción del ADN dentro de las células produce una secuencia lineal de aminoácidos ordenados en fila india. Pero en fracciones de segundo esa hilera se retuerce sobre sí misma para formar estructuras tridimensionales perfectas capaces de abrazar, cortar, pegar, absorber, transmitir, producir. Nada en las secuencias bidimensionales de ADN ni de aminoácidos resultantes permite predecir qué forma tendrá la molécula final; y es su forma lo que determina su función. Calcular todas las formas posibles de una sola proteína con métodos convencionales podría llevar más de 13.700 millones de años, la edad del universo. Y en la naturaleza existen cientos de millones de proteínas distintas.
El verano pasado, AlphaFold, un sistema de inteligencia artificial desarrollado por Deepmind, una empresa propiedad de Google, resolvió la forma de casi todas las proteínas conocidas: más de 200 millones. El logro histórico fue posible gracias a sistemas de aprendizaje profundo. Estos conjuntos de algoritmos imitan el funcionamiento de las neuronas del cerebro humano. Aunque aún están lejos de igualar la capacidad de nuestro encéfalo, son muy eficientes buscando patrones en enormes bases de datos. Gracias a estos sistemas, resolver la forma de una proteína se hace ahora en minutos, en lugar de años.
El laboratorio de David Baker en la Universidad de Washington (Estados Unidos) va un paso más allá. Ha desarrollado varios sistemas de inteligencia artificial abiertos que crean proteínas que nunca han existido en la naturaleza. El sistema RoseTTAFold y sus sucesores permiten diseñar con una facilidad sin precedentes nuevas proteínas con funciones asombrosas, como bloquear todas las variantes de la covid o combatir enfermedades sin causa conocida, como la de Crohn o la fibrosis pulmonar idiopática. Su equipo está perfeccionando un sistema de herramientas para “hablar una proteína”, es decir, describir su función con la voz y que el ordenador aporte su secuencia completa. También persigue aportar solo parte de una proteína y que el sistema la autocomplete, como si fuera una búsqueda por Google.
Baker acaba de ganar el premio Fronteras Fundación BBVA de Biomedicina junto a sus colegas de Deepmind Demis Hassabis y John Jumper. En esta entrevista, realizada por videoconferencia, habla sobre el enorme potencial de esta tecnología. Uno de sus objetivos más alcanzables es crear un espray nasal que bloquee la entrada de la gripe, el virus sincitial, el coronavirus y otros patógenos respiratorios invernales gracias a proteínas diseñadas con inteligencia artificial.
Pregunta. Usted dice que esta tecnología cambiará más el mundo que la Edad de Piedra o la Revolución Industrial. ¿Por qué?
Respuesta. Hasta hace poco, todas las proteínas que conocíamos eran las que la naturaleza ha creado durante miles de años de evolución. Eran como un lenguaje élfico que nos venía dado. Hasta ahora, lo que hacíamos era tomar esas proteínas antiguas y hacerles pequeñas modificaciones para obtener nuevas funciones. Del mismo modo, los humanos cogían piedras y las afilaban a golpes; así se fabricaron las primeras herramientas de la Edad de Piedra. Ahora, por primera vez, podemos crear nuevas proteínas desde cero para que hagan exactamente lo que nosotros deseamos. Es una tecnología humana que nos lleva más allá de las posibilidades de la biología.
P. ¿Qué aplicaciones va a tener?
R. Lo primero que vamos a ver es un impacto en la medicina, con medicamentos mejores y más baratos. Hace unos siete años comenzamos a desarrollar una proteína con forma de icosaedro [un poliedro de 20 caras]. Su aspecto era muy parecido a la envoltura de muchos virus, pero era totalmente artificial. Mi colega Neil King le añadió el dominio de unión al receptor del coronavirus y resultó que la molécula causaba una potente inmunidad contra el virus real. Unos pocos años después, una de nuestras primeras proteínas ya se ha aprobado como vacuna de la covid y se usa en humanos en Corea, por ejemplo. También buscamos proteínas que mejoren los tratamientos contra el cáncer y otras que sean capaces de generar energía solar o servir de nuevos materiales. Las posibilidades son casi infinitas.
Por primera vez, podemos crear nuevas proteínas desde cero para que hagan exactamente lo que nosotros deseamos.
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P. ¿Cuál es el límite de esta tecnología?
R. Una forma de conocer el límite es tener en cuenta la evolución. Todo de lo que son capaces los seres vivos de este planeta se debe a las proteínas. Y todas esas proteínas fueron creadas por puro azar en un proceso aleatorio de mutación y selección. Sin plan establecido. Ahora pensemos en que por primera vez las personas podemos diseñar nuevas proteínas para resolver problemas a nuestro antojo. Las posibilidades van mucho más allá de lo que podamos imaginar.
P. Su nuevo sistema puede diseñar proteínas a la carta hablando con el ordenador. ¿Se puede, por ejemplo, pedir una proteína que cure el alzhéimer?
R. Podemos dar una descripción sencilla de un problema y los sistemas de aprendizaje profundo aportarán la secuencia de proteínas con esas propiedades. Pero el sistema aún no es perfecto. Una vez diseñada una nueva molécula por ordenador, hay que crearla con métodos convencionales en el laboratorio y comprobar que tiene las propiedades deseadas. Lo novedoso es que ahora podemos servirnos de la naturaleza para agilizar este paso. Una vez que tenemos la secuencia de aminoácidos de nuestra proteína, la codificamos en una secuencia de ADN, un gen sintético, que después introducimos en una bacteria. Y esta bacteria se transforma básicamente en nuestra fábrica de proteína. ¿Podemos diseñar una proteína que cure el alzhéimer? El problema es que no entendemos bien la causa de esta enfermedad. Sí que hemos creado moléculas que se unen a las fibrillas de proteínas patológicas que la caracterizan, pero no sabemos si son su causa. Así que aún queda un largo trabajo de prueba y error y esa es la parte complicada. El problema de diseñar proteínas está resuelto. El reto es saber formular el problema que queremos resolver. Necesitamos una hipótesis molecular. Y para eso hay que comprender el origen de la enfermedad.
P. ¿Cuánta fiabilidad tiene esta técnica?
R. Depende del problema. Para una cuestión sencilla, la tasa de éxito es de un 75%. Es tan nueva que aún estamos aprendiendo. En el caso de la gripe, hemos podido diseñar proteínas y probarlas en cuestión de semanas, por ejemplo. Esto puede ser muy útil en caso de que haya que reaccionar a una nueva pandemia. Pero con problemas más complejos es aún muy difícil. Por ejemplo: degradar el plástico. Es una cuestión tan amplia que aún no sabemos abordarla bien.
P. Uno de sus objetivos es desarrollar un espray nasal que pudiéramos usar para protegernos de muchos virus respiratorios a la vez. ¿Cuándo cree que sería posible tenerlo?
R. Depende, porque entran en juego factores económicos. Este tipo de fármaco no sería tan rentable para las farmacéuticas, así que habría que ver si alguna empresa, algún Gobierno o alguna organización sin ánimo de lucro querría desarrollarlo. Es un problema muy frecuente en el campo de las enfermedades infecciosas. Pero, desde el punto de vista tecnológico, creo que este mismo año sabremos si estos espráis funcionan contra la covid. Y, si funcionan, es razonable que también lo hagan contra otros virus respiratorios.
Si eres un malhechor, no necesitas diseñar proteínas por inteligencia artificial, ya tienes disponibles las secuencias genéticas del virus de la gripe de 1918
P. ¿Ve algún peligro en esta tecnología?
R. La naturaleza ya ha perfeccionado sistemas para causar muerte y destrucción en una escala muy superior a la humana. Pensemos en la gripe de 1918, que era tremendamente letal y se transmitía con rapidez. Si eres un malhechor, realmente no necesitas diseñar proteínas por inteligencia artificial porque ya tienes disponibles las secuencias genéticas del virus mencionado, o del ébola, por ejemplo. Como con cualquier otra tecnología tan poderosa, tendremos que asegurarnos de que no se usa para mal, pero creo que el riesgo es reducido.
P. ¿Ve algún motivo de preocupación en que Deepmind sea propiedad de Google y que sean tan herméticos sobre el trabajo que realizan?
R. Hay una gran diferencia entre mi laboratorio, que es totalmente abierto, recibimos visitantes de todo el mundo y compartimos la información, y una empresa como Deepmind, que es totalmente cerrada. Cuando Deepmind publicitó uno de sus grandes avances en este campo hace dos años hubo muchos comentarios apocalípticos de la comunidad científica, alertando de que a este paso las grandes compañías tecnológicas serían las únicas que dominasen esta tecnología. Creo que el hecho de que nosotros creásemos RoseTTAFold, un sistema abierto a todo el mundo, contribuyó a que Deepmind finalmente abriese también sus sistemas al público porque estoy seguro de que había gente dentro de la empresa que prefería mantenerlos en secreto y sacar dinero con ellos. Deepmind sigue siendo muy hermética y creo que esa asimetría entre ellos y nosotros tendrá un coste. Solo en los últimos días aquí hemos tenido visitas de investigadores muy potentes en alzhéimer, en sistemas de energía solar y de desarrollo de nuevos fármacos contra el cáncer. Ser un sistema abierto te aporta muchas más ideas. El libre intercambio de información beneficia el avance de la ciencia.
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Nuño Domínguez es cofundador de Materia, la sección de Ciencia de EL PAÍS. Es licenciado en Periodismo por la Universidad Complutense de Madrid y Máster en Periodismo Científico por la Universidad de Boston (EE UU). Antes de EL PAÍS trabajó en medios como Pblico, El Mundo, La Voz de Galicia o la Agencia Efe.
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LABORATORIO DE GENÓMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR DEL IPEN REALIZA ESTUDIOS DE IDENTIFICACIÓN MOLECULAR EN CHIRIMOYA
La identificación molecular es un sistema de identificación de especies, a través de un código de barras de ADN, que da a cada planta y animal una huella genética única. Esta técnica se aplica en varios campos, medicina, agricultura, conservación de especies en extinción, prevención de delitos como el contrabando y comercio ilegal de especies.
Los estudios basados en taxonomía clásica son comunes para su identificación, pero también podrían ser muy limitados en algunos casos. Las herramientas moleculares, como el código de barras de ADN vienen siendo utilizadas a nivel mundial como complemento a la identificación morfo-especies. Esta técnica ha sido aceptada como herramienta taxonómica, proporcionando de manera rápida y precisa información para discriminar e identificar especies a partir de un pequeño fragmento de ADN.
El laboratorio de Genómica y Biología Molecular del IPEN, viene realizando estudios en chirimoya, especie cultivada en la zona de Lima. El objetivo de este estudio, se basa en la identificación molecular sobre la diversidad y variabilidad genética, requisitos para la conservación de esta especie. Estos análisis comprenden el estudio de dos marcadores universales plastidiales llamados matK y rbcL, relacionados a fotosíntesis y maduración.
En lo relativo al comercio internacional de chirimoya, el uso de esta técnica permitirá, entre otros, certificar que es originaria del Perú, por ende el exportador podrá beneficiarse de las preferencias arancelarias establecidas en el marco de los acuerdos comerciales suscritos y/o regímenes preferenciales otorgados.
Para realizar estos estudios el equipo de investigadores conformado por el doctor Juan Agapito y las practicantes de biología Gladys Tello y Yuriko Ortega, coordinaron in situ la obtención de las diversas muestras traídas de las áreas verdes de la Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM), ubicado en el distrito de La Molina; Universidad Nacional Mayor de San Marcos (UNMSM), ubicado en Lima y del Instituto Peruano de Energía Nuclear (IPEN), ubicado en el distrito de Carabayllo. Además de las zona productoras de cultivo del distrito de Callahuanca y Tapicara – Provincia de Huarochirí, Departamento de Lima.
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Ocho avances médicos que llegaron para quedarse
Los avances médicos que actualmente salvan miles de vidas se hicieron todos en el último siglo. Es comprensible que la perspectiva de vivir en el futuro gracias a la criogenización (o biostasis) pareciera mucho más lejana en el siglo XX que hoy. En medicina, un descubrimiento inspira al siguiente, un campo inspira a otro. Como la tecnología médica evoluciona a un ritmo increíble, no hace falta retroceder un siglo entero para encontrar nuevos descubrimientos fascinantes. Echemos un vistazo a ocho de los avances médicos más recientes.
Nuevos tratamientos revolucionarios
1. Tratamiento para reducir el colesterol LDL
Una cantidad excesiva de colesterol LDL (colesterol malo) puede hacer que se acumule placa en las paredes interiores de los vasos sanguíneos, provocando su estrechamiento. Esto puede ser muy peligroso, ya que bloquea el flujo sanguíneo hacia y desde el corazón a los órganos vitales. Inclisiran es un fármaco de reciente desarrollo que ayuda a combatir el colesterol LDL elevado.
En pruebas clínicas, Inclisiran, junto con estatinas, ha demostrado reducir el colesterol LDL en el organismo en más de un 50%. El nuevo tratamiento lo consigue bloqueando la acción de la denominada proteína PCSK9, que impide el reciclaje de los receptores de LDL en nuestro organismo. Inclisiran se administra mediante inyección subcutánea una vez al inicio del tratamiento, tres meses después y, a partir de entonces, una vez cada seis meses. Esto hace que no sólo sea más eficaz que cualquier otro método anterior, sino también mucho menos molesto.
2. Medicamento para la diabetes de tipo
La tirzepatida es un fármaco que promete combatir una de las enfermedades crónicas más comunes en el mundo: la diabetes de tipo 2. Esta enfermedad se desarrolla con el tiempo y se diagnostica con mayor frecuencia en pacientes de edad avanzada. La hormona insulina, producida por el páncreas, permite que el azúcar de la sangre sea procesada por nuestras células. En las personas con resistencia a la insulina, el azúcar de la sangre no puede absorberse eficazmente, lo que hace que el páncreas produzca más insulina. Esto puede deberse a muchos factores externos diferentes en forma de comportamientos poco saludables repetidos. Con el tiempo, deja de producirse la cantidad de insulina necesaria para regular la glucosa, lo que conduce al desarrollo de la diabetes de tipo 2.
El nuevo fármaco Tirzepatide es un antagonista dual del polipéptido insulinotrópico dependiente de la glucosa (GIP) y del receptor GLP-1, lo que significa que activa directamente los receptores GIP y GLP-1 del organismo. Estos receptores aumentan la producción de insulina y, por lo tanto, ayudan a reducir el exceso de azúcar en sangre. Además, retrasa el vaciado del estómago, lo que lo convierte en un fármaco potencialmente útil contra la obesidad, que a menudo se correlaciona con la diabetes de tipo 2. Se calcula que alrededor del 10% de la población mundial padece diabetes.
3. Tratamiento de la depresión posparto.
El parto es un momento largo y estresante para cualquier mujer. En aproximadamente 1 de cada 8 casos, la inmensa tensión psicológica no termina en el momento del parto, sino que continúa en algo llamado depresión posparto. Esta forma de depresión suele tratarse con terapia hormonal, pero este método puede acarrear muchas otras complicaciones. Algunos investigadores han elaborado ahora un nuevo tratamiento basado en neuroesteroides.
En lugar de alterar el equilibrio de todo el organismo a través de las hormonas, este método sólo influye en las regiones del cerebro que se encargan directamente del bienestar. Los científicos del Grupo de Investigación Reddy lo consiguieron mediante un tratamiento de infusión intravenosa con alopregnanolona, un tipo natural de neuroesteroide. Se administra durante 60 horas seguidas, mostrando efectos muy rápidos después, en comparación con los periodos de espera de una semana de otros métodos en este campo. Aunque se han registrado algunos efectos secundarios como sedación o somnolencia tras su administración, no han sido duraderos, ya que suelen desaparecer por completo al cabo de unos días.
La medicina del futuro aspira a hacer menos estresante la vida de las personas.
4. Medicamento para la miocardiopatía hipertrófica
Mavacamten, vendido bajo la marca Camzyos, ha sido noticia este año por ser el primer medicamento que ha dado resultados positivos en el tratamiento de la miocardiopatía hipertrófica (MCH). La MCH es una cardiopatía en la que el músculo cardíaco se engrosa. Esto supone una sobrecarga para el corazón que puede provocar una parada cardiaca. Con una tasa de mortalidad inferior al -1% anual, no supone un gran problema en la mayoría de los casos, pero en los que sí lo es, invasiva y potencialmente peligrosa, hay que tomar medidas.
Mavacamten cambia esta situación. El nuevo medicamento reduce las contracciones anormales causadas por variantes genéticas, atacando directamente la afección subyacente. Antes, los médicos tenían que tratar los síntomas individuales causados por la MCH uno por uno, a menudo utilizando multitud de medicamentos como betabloqueantes, antiarrítmicos, bloqueantes de los canales del calcio y otros. Con Mavacamten ya no es necesario este cóctel de ingredientes. Si no existe un tratamiento preciso, muchos pacientes dependen de una multitud de medicamentos para combatir sus síntomas.
5. Implantes para curar la parálisis severa
La parálisis es una de las afecciones más restrictivas que puede sufrir un ser humano. Perder la capacidad de caminar, escribir o incluso hablar no sólo afecta al estado físico, sino también al mental, de una forma que muchos de nosotros ni siquiera podemos imaginar.
Por suerte, la ciencia está haciendo grandes progresos en el tratamiento de la parálisis. Recientemente se han implantado electrodos capaces de recoger señales de movimiento del cerebro y decodificarlas en órdenes de movimiento. Estos impulsos eléctricos actúan como el eslabón perdido entre el cerebro y el cuerpo y restablecen eficazmente las capacidades físicas. En febrero de 2022, se colocaron implantes en la médula espinal de tres hombres con parálisis, a los cuales se les devolvió la capacidad de andar pocos días después. Si el desarrollo ulterior va bien, tiene el potencial de llegar a ser tan eficaz que las personas una vez paralizadas podrán volver a llevar una vida completamente normal.
Aumentar la eficacia médica
6. Medicina personalizada
En medicina, los datos son muy importantes, pero no siempre somos buenos entendiendo y utilizando los datos que recopilamos. En teoría, cuantos más datos se tengan, más fácil será encontrar el tratamiento correcto y curar la enfermedad subyacente del paciente. Sin embargo, algunas enfermedades comunes, como el cáncer, son demasiado exclusivas del paciente como para curarlas con la ayuda de una muestra de tamaño general. Ningún cáncer es igual al siguiente, lo que dificulta mucho su tratamiento.
La medicina personalizada se refiere al tratamiento de enfermedades, no a través del conocimiento de grandes tamaños de muestra, sino a través del análisis exacto de los propios datos del paciente. El reciente desarrollo de la genómica, la inteligencia artificial y los gemelos digitales permite una medicación y unas dosis específicas basadas en los propios datos, como la genética. Este enfoque muestra un cambio de paradigma en la medicina moderna, donde a través de la tecnología avanzada se pueden aplicar tratamientos más especializados. Los electrocardiogramas utilizan datos personalizados para elaborar planes de tratamiento precisos para cada paciente.
7. Impresión de órganos en 3D
La insuficiencia de órganos es un gran reto que hay que superar. Por lo general, los fármacos para el tratamiento sólo prolongan el fallo, no lo detienen. La mejor alternativa que ofrece la medicina son los trasplantes de órganos, que se enfrentan a numerosos problemas.
El trasplante de órganos suele realizarse poniendo primero el órgano de un donante en almacenamiento estático en frío (SCS) para ralentizar su metabolismo. En caso de que el órgano permanezca demasiado tiempo en SCS, la hipoxia (falta de oxígeno) puede causar graves daños al tejido. Además, por cada persona que necesita un órgano, debe existir otra que no lo necesite. Como no todos los órganos son compatibles con todos los pacientes, esto provoca mucha escasez y largas listas de espera. Para complicar aún más las cosas, los órganos deben trasplantarse rápidamente, ya que, de lo contrario, perderían sus funciones.
La impresión en 3D, en concreto la bioimpresión, trata de intervenir aquí y recrear estos órganos desde cero. En algunos casos, como el de la vejiga, se ha conseguido con éxito. Los órganos más complicados han demostrado ser un reto aún mayor por conquistar.
8. Tecnología de edición genética CRISPR
Las repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas (CRISPR) se consideran uno de los mayores avances científicos y médicos de la década. Esta tecnología de edición del genoma corta secuencias de ADN en lugares genéticos específicos para alterarlo, ya sea borrando una secuencia antigua o insertando una nueva. Los usos de esta tecnología son casi ilimitados, ya que pueden cambiar desde un único par de bases de ADN hasta grandes trozos de cromosomas.
Dado que el ADN está en la base de muchos defectos y enfermedades, CRISPR podría ser una forma sencilla de deshacerse de problemas complejos. El cáncer es una de estas enfermedades que tienen su origen en un cambio en el ADN, y los investigadores esperan ahora encontrar un nuevo enfoque para luchar contra esta amenaza alterando estas secuencias de ADN fraudulentas.
Otros posibles candidatos al tratamiento CRISPR son los trastornos sanguíneos, la ceguera, la diabetes, el VIH y muchos más. «Si los datos de los ensayos siguen siendo tan positivos, el tratamiento podría aprobarse tan pronto como en 2023. «En resumidas cuentas, el progreso de CRISPR/Vertex es un hito en el sentido de que es probable que genere el primer medicamento aprobado basado en CRISPR», afirma Fyodor Urnov, doctor e investigador de CRISPR en la UC Berkeley.
La edición del ADN podría resolver multitud de problemas en el futuro.
Cada nuevo descubrimiento médico nos acerca un paso más a la vida larga y sana que deseamos vivir. En términos de biostasis, estos avances demuestran el enorme potencial de los futuros descubrimientos tecnológicos y médicos, incluido el de la reanimación tras la criopreservación. Los tratamientos se vuelven más eficaces contra las enfermedades y menos perturbadores para nuestro organismo. Afecciones antes incurables, como la parálisis o las enfermedades genéticas, están a punto de convertirse en curables. No podemos decir con seguridad si Biostasis le concederá una segunda vida en el futuro, ni cuándo. Lo que sí podemos garantizar es que millones de personas inteligentes están trabajando duro para hacer de este futuro uno en el que merezca la pena vivir.
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Kidscare: los médicos digitales para las escuelas
La educación es parte fundamental en el desarrollo de los niños y niñas; sin embargo, algo que afecta año con año su aprovechamiento en las escuelas son las enfermedades, ya que estas contribuyen en el aumento del ausentismo escolar.
Ante este problema, las empresas dedicadas a la telemedicina han propuesto aplicar esta tecnología en los centros escolares para evitar que los educandos pierdan horas de estudio.
Un ejemplo es el servicio Kidscare, implementado por la empresa Ever Health. El objetivo del programa es que los estudiantes puedan acceder a un médico de manera inmediata al presentar un percance de salud al estar en la escuela.
Esto, gracias a un kit exclusivo de telemedicina que incluye dispositivos de diagnóstico configurables que arrojan datos que pueden llegar inmediatamente a un médico de atención primaria o especializada, con el que la conexión para una consulta es en tiempo real.
La atención inmediata es benéfica no solo para el niño que padece el malestar sino que puede ayudar a evitar brotes de enfermedades infecciosas en su mismo círculo de amigos o grupo de alumnos. Al detectarse la enfermedad a tiempo en los infantes, las opciones terapéuticas también se vuelven más oportunas, por lo que hay poca probabilidad de que enfermen de gravedad y tengan que ausentarse de sus deberes escolares.
Otra ventaja del servicio médico es para los papás al no ser necesario que dejen sus actividades laborales para llevar a sus hijos con un especialista. Con esto ahorran tiempo de traslado, largas filas e incluso se benefician económicamente. No obstante, esto no significa que no puedan estar al pendiente de ellos, ya que el programa de salud permite que el tutor esté conectado a la videollamada con el doctor si así lo desea, sin necesidad de estar presencialmente acompañando al alumno.
Aunado a las ventajas anteriores, el plan puede ser aplicado a comunidades rurales o vulnerables donde no se tiene acceso a servicios de salud y, los niños y niñas requieren atención constante, lo que a la vez les da herramientas para que tengan un mejor futuro profesional y académico.
Lector de emociones y abusos
Algo destacable de la telemedicina en escuelas es que no se limita a problemas de salud físico sino que también puede ayudar a identificar enfermedades mentales como la depresión y ansiedad en niños y adolescentes; así como afecciones en su capacidad de aprendizaje y desarrollo general.
Un caso de éxito con la aplicación de Kidscare se demostró en escuelas de zonas vulnerables de Medellín, Colombia, como parte de un programa de salud preventiva con una instancia pública, el cual tuvo lugar de noviembre del 2022 a enero del 2023.
En este periodo se realizaron 2639 biometrías faciales y 1600 consultas de salud mental para estudiantes de entre 14 y 19 años. Entre los problemas se identificó un alto nivel de estrés, trastornos de la alimentación, casos de bullying, maltrato familiar, consumo de sustancias e intentos de suicidio.
Los casos que requirieron atención inmediata fueron canalizados a instancias de salud pública.
El plan de salud ya trabaja en más de 250 centros escolares en España, en los que resuelve el 92% de consultas de la población estudiantil con resultados favorables.
Rafael García, CEO y fundador de la compañía, señaló que el programa resuelve con tecnología los dos principales desafíos de la atención médica: la falta de acceso y tiempo de traslados.
“En Ever Health estamos convencidos de que es posible transformar los sistemas de salud, trabajando de manera conjunta con un enfoque en mejorar el primer nivel de atención mediante la incorporación de la tecnología para agilizar y hacer convenientes los servicios de salud. Esta idea nos ha acompañado desde el inicio, cuando hace diez años lanzamos el primer servicio para escuelas Kidscare, buscando atender las necesidades de salud en los centros educativos”, dijo.
Implementar la telemedicina en escuelas es una herramienta tecnológica que puede ayudar a miles de estudiantes cada año. Tan solo en 2019, 19% de los estudiantes de secundaria estuvieron ausentes (1).
Referencias
(1) School Attendance, Truancy & Chronic Absenteeism: What Parents Need to Know. Healthy Children.org
(2) Expo Ned
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Muy buena información para los que estamos en el sector educación. Un caso de éxito con la aplicación de Kidscare se demostró en escuelas de zonas vulnerables de Medellín, Colombia, como parte de un programa de salud preventiva con una instancia pública, el cual tuvo lugar de noviembre del 2022 a enero del 2023.
En este periodo se realizaron 2639 biometrías faciales y 1600 consultas de salud mental para estudiantes de entre 14 y 19 años. Entre los problemas se identificó un alto nivel de estrés, trastornos de la alimentación, casos de bullying, maltrato familiar, consumo de sustancias e intentos de suicidio.
Los casos que requirieron atención inmediata fueron canalizados a instancias de salud pública.
Gracias por el comentario, éxitos profesionales.
La parálisis es una de las afecciones más restrictivas que puede sufrir un ser humano. Perder la capacidad de caminar, escribir o incluso hablar no sólo afecta al estado físico, sino también al mental, de una forma que muchos de nosotros ni siquiera podemos imaginar.
Por suerte, la ciencia está haciendo grandes progresos en el tratamiento de la parálisis. Recientemente se han implantado electrodos capaces de recoger señales de movimiento del cerebro y decodificarlas en órdenes de movimiento. Estos impulsos eléctricos actúan como el eslabón perdido entre el cerebro y el cuerpo y restablecen eficazmente las capacidades físicas. En febrero de 2022, se colocaron implantes en la médula espinal de tres hombres con parálisis, a los cuales se les devolvió la capacidad de andar pocos días después. Si el desarrollo ulterior va bien, tiene el potencial de llegar a ser tan eficaz que las personas una vez paralizadas podrán volver a llevar una vida completamente normal.
Buen artículo. Felicitaciones Jimmy Ibarra.
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A los emprendeores nos interesan los negocios bien fundamento
ados científicamente y en la chirimoya encontranmos un excelente nicho de negocios. En lo relativo al comercio internacional de chirimoya, el uso de esta técnica permitirá, entre otros, certificar que es originaria del Perú, por ende el exportador podrá beneficiarse de las preferencias arancelarias establecidas en el marco de los acuerdos comerciales suscritos y/o regímenes preferenciales otorgados. Vale
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El laboratorio de David Baker en la Universidad de Washington (Estados Unidos) va un paso más allá. Ha desarrollado varios sistemas de inteligencia artificial abiertos que crean proteínas que nunca han existido en la naturaleza. El sistema RoseTTAFold y sus sucesores permiten diseñar con una facilidad sin precedentes nuevas proteínas con funciones asombrosas, como bloquear todas las variantes de la covid o combatir enfermedades sin causa conocida, como la de Crohn o la fibrosis pulmonar idiopática. Buenos contenidos de la columna.
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La ciencia al servicio de los gorditos. Tratamiento para reducir el colesterol LDL
Una cantidad excesiva de colesterol LDL (colesterol malo) puede hacer que se acumule placa en las paredes interiores de los vasos sanguíneos, provocando su estrechamiento. Esto puede ser muy peligroso, ya que bloquea el flujo sanguíneo hacia y desde el corazón a los órganos vitales. Inclisiran es un fármaco de reciente desarrollo que ayuda a combatir el colesterol LDL elevado.
En pruebas clínicas, Inclisiran, junto con estatinas, ha demostrado reducir el colesterol LDL en el organismo en más de un 50%. El nuevo tratamiento lo consigue bloqueando la acción de la denominada proteína PCSK9, que impide el reciclaje de los receptores de LDL en nuestro organismo. Inclisiran se administra mediante inyección subcutánea una vez al inicio del tratamiento, tres meses después y, a partir de entonces, una vez cada seis meses. Esto hace que no sólo sea más eficaz que cualquier otro método anterior, sino también mucho menos molesto.
Gracias por el comentario, éxitos profesionales
La identificación molecular es un sistema de identificación de especies, a través de un código de barras de ADN, que da a cada planta y animal una huella genética única. Esta técnica se aplica en varios campos, medicina, agricultura, conservación de especies en extinción, prevención de delitos como el contrabando y comercio ilegal de especies.
Gracias por este compartir del IPEN. Los estudios basados en taxonomía clásica son comunes para su identificación, pero también podrían ser muy limitados en algunos casos. Las herramientas moleculares, como el código de barras de ADN vienen siendo utilizadas a nivel mundial como complemento a la identificación morfo-especies. Esta técnica ha sido aceptada como herramienta taxonómica, proporcionando de manera rápida y precisa información para discriminar e identificar especies a partir de un pequeño fragmento de ADN. Hay que difundir esta columna.
Gracias por el comentario, éxitos profesionales
Muy interesante esta columna, me gusto. AlphaFold, un sistema de inteligencia artificial desarrollado por Deepmind, una empresa propiedad de Google, resolvió la forma de casi todas las proteínas conocidas: más de 200 millones. El logro histórico fue posible gracias a sistemas de aprendizaje profundo. Estos conjuntos de algoritmos imitan el funcionamiento de las neuronas del cerebro humano. Aunque aún están lejos de igualar la capacidad de nuestro encéfalo, son muy eficientes buscando patrones en enormes bases de datos. Gracias a estos sistemas, resolver la forma de una proteína se hace ahora en minutos, en lugar de años.
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un compendio de buenos artículos que nos permiten nuevos conocimiemtos. La minería genómica permite la identificación de genes o grupos de genes implicados en diferentes procesos metabólicos.
Gracias por el comentario, éxitos profesionales
Los avances científicos en biología molecular permiten, cada vez con más detalle, estudiar y profundizar en el conocimiento de las funciones de los microorganismos del suelo y cómo sus diferentes mecanismos de acción pueden ayudar al establecimiento, desarrollo y rendimiento de los cultivos.
Exclente artículo felicito al autor jimmy Ibarra por esta iniciativa académica y científica.
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