viernes, 16 de noviembre de 2007

AVANCES TECNOLOGICOS EN LA MEDICINA



AVANCES EN DESCUBRIR LAS CAUSAS GENÉTICAS DE ENFERMEDADES COMUNES

Según un artículo publicado en la semana de Octubre en Guardian Unlimited, varios grupos de científicos han avanzado considerablemente en la investigación sobre las causas genéticas de siete enfermedades comunes, entre las que se incluyen la diabetes, la artritis y la hipertensión, completando el mayor análisis del genoma humano. Utilizando nuevas técnicas para examinar el ADN de miles de pacientes, los científicos observaron también elementos genéticos comunes en casos de enfermedades coronarias. Sus descubrimientos allanan el camino hacia mejores tratamientos y posibles curas para los millones de personas que desarrollan estas enfermedades cada día.

Según Peter Donnelly de la Universidad de Oxford, que dirigió el programa de investigación de 9 millones de libras (unos 13,3 millones de euros) financiado por la Wellcome Trust: "Identificando los genes que subyacen tras estas enfermedades, nuestro estudio debería permitir a los científicos entender mejor cómo se produce la enfermedad, que personas tienen más riesgo de desarrollara y, llegado el momento, producir tratamientos más personalizados y eficaces".

Desde la compleción del proyecto genoma humano en el 2000, que elaboró un mapa con cada gen del cuerpo humano, los científicos han identificado rápidamente raras variaciones genéticas que causan la mayoría de la enfermedades hereditarias, como la fibrosis quística.

"Ha sido mucho más complicado identificar las variaciones comunes de enfermedades como la diabetes o la enfermedad de Crohn, en las que participan múltiples genes, pero los efectos de cada uno de ellos son menores", señaló Mark Walport, director de Wellcome Trust.

Estudiando el ADN de 17.000 personas, los 50 grupos de investigación identificaron 24 nuevos enlaces genéticos para enfermedades como el trastorno bipolar, la enfermedad de Crohn, enfermedades coronarias, diabetes de los tipos 1 y 2, artritis reumatoide e hipertensión, triplicando el número de genes asociado previamente a ellas.

En el estudio, los científicos analizaron muestras de ADN de 2.000 pacientes por enfermedad, comparándolas con 3.000 muestras de control de voluntarios sanos, y buscaron alrededor de 500.000 diferencias genéticas en cada muestra. Los resultados completos del Wellcome trust Case Control Project han sido publicados en las revistas Nature y Nature Genetics.


SANGRE ARTIFICIAL

Desarrollan sangre artificial que podría salvar muchas vidas

Continuamente se piden donantes de sangre, pero estas donaciones, aunque valiosas, presentan numerosos riesgos para el receptor, incluidas enfermedades como la hepatitis C o el VIH. Ahora, según un artículo publicado el 10 de mayo en la versión en línea de The Guardian, Lance Twyman, Doctor por la Universidad de Kent, trabaja en su laboratorio de la Universidad de Sheffield en el desarrollo de una nueva sangre artificial que sería totalmente estéril e incluso se podría fabricar en forma deshidratada. Esto facilitaría su transporte y permitiría almacenarla de cara al futuro, bastando con añadir agua posteriormente para obtener sangre del grupo 0 negativo (el donante universal).

Twyman lleva tiempo intentando crear moléculas que imiten la naturaleza y ha encontrado las porfirinas, moléculas huecas de forma cuadrada que se combinan con metales como el hierro. "El hierro se encuentra en le centro de la molécula, como en el caso de la hemoglobina", señala Twyman. Sin embargo, aunque la hemoglobina de los glóbulos rojos contiene porfirina basada en hierro para unirse al oxigeno de forma reversible (es decir, para poder captar el oxígeno en los pulmones, transportarlo y liberarlo en los tejidos), la profirina no funciona sola, ya que acaba por reaccionar con el oxígeno en lugar de enlazarse simplemente a él. Por ello, según Twyman, es necesario combinar la química de la porfirina con la química de polímeros para obtener una molécula que imite la hemoglobina.

Tras cinco años de desarrollo, combinando la porfirina con monómeros que se autoensamblan en estructura de árbol, Twyman ha logrado una molécula extremadamente similar a la hemoglobina en forma y tamaño y que, además, ofrece el entorno adecuado alrededor del núcleo de la porfirina para que se enlace el hierro y libere el oxígeno. El aspecto de esta sangre artificial es el de una pasta de color rojo oscuro, con la consistencia de la miel y soluble en agua.

El hecho de poner sangre plástica en el cuerpo, aunque sea para salvar una vida, suena arriesgado, pero Twyman señala que las porfirinas son naturales. Según él, el componente polimérico sería ignorado por sistema inmunológico del cuerpo humano y existen usos médicos en la actualidad que reafirman su postura; sin embargo, de momento, su experimento se limita a tubo de ensayo.

Según Twyman, una de las principales aplicaciones sería el campo de batalla o un lugar en el que se haya producido un desastre importante y donde aportar sangre con rapidez pueda salvar muchas vidas ya que, a diferencia de la sangre donada, ésta es fácil de almacenar y se mantiene a temperatura ambiente.

Actualmente, se está desarrollando una segunda generación de moléculas para realizar una investigación más rigurosa y, si todo va bien, el uso en humanos podría ser lo siguiente.

Otros investigadores se muestran escépticos al respecto y señalan que todavía queda mucho por investigar antes de poder afirmar nada.

FÁBRICAS DE ADN

Según un artículo publicado el 9 de abril de 2007 en Technology Review, la fabricación a medida barata de ADN podría revolucionar la biología molecular.
Es mucho más sencillo instalar un kit de suelo de madera prefabricado que tener que cortar y lijar la madera. Con una estrategia de construcción similar, Codon Devices, una empresa de biotecnología de Cambridge, Massachussets, pretende mejorar la eficiencia de la ingeniería genética. Para ello, fabrica hebras de ADN a medida, evitando a los científicos el trabajo de tener que unir complicadas piezas de ADN a la antigua.

A medida que es más y más barato crear trozos grandes de material genético desde el principio, los científicos podrán obtener creaciones biológicas cada vez más complejas.

Codon se fundó en el 2005, paralelamente al surgimiento del campo de la biología sintética. La capacidad para fabricar construcciones genéticas complejas es algo fundamental en este campo, al permitir a los científicos utilizar los trozos de ADN para diseñar nuevas partes biológicas que se pueden insertar posteriormente en bacterias u otras células.

El verano pasado, la empresa creó para Microbia, otra empresa de biotecnología de cambridge, lo que se considera el trozo más grande de ADN fabricado a medida: una cadena con 35.000 pares de bases que incorpora varios genes necesarios para sintetizar un compuesto farmacéutico.

Los biólogos de este campo están entusiasmados con las perspectivas, pero esperan un descenso en los precios que les permita costearse los experimentos que desean realizar. Por su parte, Codon confía en que ese día llegará pronto y planea utilizar su capacidad de síntesis mejorada para encontrar mejores enzimas para los procesos industriales.

Puesto que la naturaleza no siempre proporciona lo mejor, a menudo los científicos diseñan enzimas más eficaces modificando el código de ADN utilizado en su elaboración. Sin embargo, es difícil predecir qué cambios producirán las mejores enzimas. Codon está utilizando su tecnología de síntesis para llevar a cabo este proceso en masa; de este modo, realiza millones de copias de la misma construcción genética con ligeras variaciones y posteriormente las prueba para ver cuál de ellas realiza el mejor trabajo. El mismo proceso se podría utilizar para desarrollar fármacos basados en proteínas más eficaces.

Codon planea abrir este verano una fábrica de producción que funcionará como cualquier otra fábrica de producción en masa, pero su producto será el ADN. La idea es construir unas instalaciones mucho más grandes de lo necesario actualmente con el fin de prepararse para el futuro boom de la síntesis del ADN.

LOS RETOS DE LA TECNOLOGIA

Estamos en la sociedad del conocimiento y algunos grandes avances, nuevos inventos y descubrimientos progresarán exponencialmente. Las universidades más prestigiosas como el MIT (Technology Review) ya identifican "lo último" y más nuevo en tecnología e investigación.

La biología (biotecnología), nanotecnología e infotecnología tienen y tendrán un protagonismo importante en los últimos progresos y adelantos alcanzados. En pocos años, la innovación tecnológica puede hacer posible hasta una segunda revolución industrial con la construcción de nanomáquinas. Las presentamos las novedades científicas más importantes a nuestros usuarios, desde la mecatrónica a las redes de sensores:


LAS DIEZ TECNOLOGÍAS AVANZADAS QUE CAMBIARÁN EL MUNDO (SEGÚN EL MIT)

Redes de sensores sin cables (Wireless Sensor Networks)
Ingeniería inyectable de tejidos (Injectable Tissue Engineering)
Nano-células solares (Nano Solar Cells)
Mecatrónica (Mechatronics)
Sistemas informáticos Grid (Grid Computing)
Imágenes moleculares (Molecular Imaging)
Litografía Nano-impresión (Nanoimprint Lithography)
Software fiable (Software Assurance)
Glucomicas (Glycomics)
Criptografía Quantum (Quantum Cryptography)


NOTICIAS TECNOLOGICAS


CLONACIÓN DE PRIMATES


Expertos estadounidenses han creado por primera vez embriones clonados de un mono adulto; un avance técnico que podría conducir a un proceso eficaz de clonación humana.

El equipo de investigadores ha creado docenas de embriones clonados de un macaco de diez años de edad. Además, han sido capaces de extraer células madre de los embriones clonados y de fomentar su desarrollo en el laboratorio hasta convertirlas en células nerviosas y un corazón maduros, lo que plantea la posibilidad de desarrollar tejidos para transplantes que no serán rechazados por el cuerpo.

Otros científicos han dado ya la bienvenida a la noticia. Robin Lovell-Badge, científico del National Institute for Medical Research en Mill Hill, Reino Unido, señaló que "aunque el trabajo todavía no ha sido publicado, parece importante". Según él, "existía la preocupación de que los primates fuesen difíciles de clonar".
Esto habría sido un gran contratiempo para los investigadores que trabajan en el desarrollo de nuevos tratamientos basados en células madre embriónicas.

En la clonación para la obtención de células madre, el ADN de un animal adulto se inserta en un óvulo no fertilizado, al que se le ha quitado su propio material genético y, a continuación, se fomenta el crecimiento del óvulo para obtener un embrión temprano del que poder extraer células madre. Estas células madre y los tejidos desarrollados a partir de ellas coincidirán genéticamente con la fuente de ADN; en este caso, el macaco macho.

Dado que las células madre son las precursoras de todos los tejidos del cuerpo, los científicos esperan poder, algún día, utilizarlas para crear tejidos para transplantes que coincidan genéticamente con los de pacientes con enfermedades degenerativas, evitando así el tan temido rechazo.

Hasta ahora, el único otro ejemplo publicado de clonación embriónica humana se llevó a cabo en la Universidad de Newcastle, en el Reino Unido, pero los clones apenas sobrevivieron unos cuantos días y no produjeron ninguna célula madre.
La técnica utilizada para generar los embriones de macaco clonados, llamada SCNT (Somatic Cell Nuclear Transfer), sigue el mismo procedimiento básico utilizado para crear la oveja Dolly y otros mamíferos clonados, pero el autor principal del estudio, el Dr. Shoukhrat Mitalipov, ha descubierto un nuevo método para manipular los óvulos durante el proceso de clonación.

El Dr. Mitalipov y sus colegas utilizaron una técnica de iluminación llamada Oosight para visualizar las células microscópicas en tiempo real, lo que permitió retirar eficazmente el núcleo de la célula sin recurrir a los enfoques tradicionales de luz ultravioleta. La nueva técnica dio como resultado una tasa de supervivencia de los clones en desarrollo mucho más elevada.

Pero el avance no ha sido bienvenido por todos, reabriéndose el debate sobre cuestiones éticas. Josephine Quintavalle, directora de CORE (Comment on Reproductive Ethics) señaló que los clones no son la única fuente posible de células madre embriónicas y que hay otras opciones, como la sangre del cordón umbilical.


http://www.euroresidentes.com/



AVANCES EN NANOTECNOLOGIA

LA RADIO MÁS PEQUEÑA DEL MUNDO

Según un artículo publicado esta semana en Technology Review, unos investigadores han fabricado la radio más pequeña del mundo a partir de un nanotubo de carbono. El nanotubo, colocado entre dos electrodos, combina los papeles de todos los principales componentes eléctricos de una radio, incluidos el sintonizador y el amplificador, y es capaz de sintonizar una señal de radio y reproducir el audio a través de un altavoz externo.

Aunque la aplicación práctica de la radio es dudosa, se podría utilizar en sensores medioambientales y biológicos. Los investigadores están desarrollando ahora sensores microelectromecánicos (MEMS) para medir los niveles de azúcar en sangre o marcadores del cáncer en el cuerpo. En lugar de utilizar una etiqueta de identificación de radiofrecuencias del tamaño de un sello, los investigadores podrían encapsular una radio de nanotubo junto con el sensor basado en MEMS e inyectarlo directamente en el torrente sanguíneo, señala Alex Zettl, físico experimental de la Universidad de California, Berkeley, que dirige el desarrollo de la radio de nanotubo. Una vez en el interior del cuerpo, la radio podría permitir la comunicación inalámbrica entre los diminutos sensores biológicos y un monitor externo. No obstante, para ello la radio de nanotubo debería funcionar como transmisor y, de momento, solo está configurada como receptor, aunque Zettl afirma que "la misma física funcionaría como transmisor".

La radio de nanotubo funciona de un modo diferente a las radios convencionales. Éstas últimas tienen cuatro partes funcionales: la antena, el sintonizador, el amplificador y el de modulador. Las ondas de radio que llegan a una antena originan corrientes eléctricas a diferentes frecuencias. Cuando alguien selecciona una emisora de radio, el sintonizador filtra todas las frecuencias salvo una. Los transistores amplifican la señal, mientras un de modulador, por lo general un rectificador o un diodo, separa los datos (la música y otro audio) que se han codificado en una onda electromagnética portadora.

El equipo de Zettl utilizó un nanotubo de carbono para todas estas funciones. Debido a sus especiales propiedades eléctricas, los nanotubos de carbono se han utilizado previamente en la fabricación de componentes electrónicos como diodos, transistores y rectificadores. "Ha sido una revelación que se pueda construir todo esto en el interior del mismo [nanotubo]", señaló Zettl.
Etiquetas: nanotubos



MIRAR DENTRO DE CÉLULAS CON LASER

Según un artículo publicado esta semana en Technology Review, diminutas antenas que enfocan la luz de láseres infrarrojos hasta a 100nm proporcionan a los científicos un modo de observar el funcionamiento de las células.

Ingenieros de la Universidad de Harvard han construido un láser que podría permitir a los investigadores mirar en el interior de las células con una resolución ultraalta y visualizar los eventos celulares a medida que tienen lugar. Añadiendo una nanoantena a los láseres infrarrojos, los investigadores han logrado enfocar la luz de forma mucho más precisa. De hecho, los láseres podrían dar lugar a imágenes con una resolución al menos 100 veces mayor.

Hasta ahora, la resolución de los microscopios utilizados para observar la composición química de los tejidos se ha visto limitada por una propiedad física de la luz conocida como límite de difracción. Utilizando las lentes tradicionales, la luz solo se puede dirigir a modo de rayo con un ancho igual a su longitud de onda; si un microscopio utiliza una luz del infrarrojo medio con una longitud de onda de 24 micrómetros, solo se puede enfocar en un punto de 12 micrómetros de ancho. Teniendo en cuanta el tamaño de las células animales (10 micrómetros), bacterias (1 micrómetro) y virus (decenas de nanómetros), es demasiado ancho.

El año pasado, los investigadores de Harvard fueron los primeros en desarrollar un sistema práctico para superar el límite de difracción. Federico Capasso y Kenneth Crozier aplicaron la técnica a los láseres utilizados para leer y grabar los discos en los ordenadores personales. Su trabajo puede conducir a discos de almacenamiento de alta densidad, similares a los DVD, capaces de almacenar cientos de películas (véase "TR10: A New Focus for Light"). Ahora, los investigadores de Harvard están trabajando en un instrumento distinto, llamado láser de cascada cuántica, y en un nuevo campo, la formación de imágenes biológicas.