El cáncer es una enfermedad tan antigua como el hombre y le ha acompañado muy probablemente desde su aparición. Según algunos informes, data de apenas unos tres o cuatro millones de años.
Esta enfermedad surge cuando el material genético contenido en el ADN de una o varias células se dañan o se alteran provocando cambios (mutaciones) irreversibles que afectan el crecimiento y la división normal de las células, es decir, las células se multipliquen sin control y de manera autónoma, invadiendo localmente y a distancia otros tejidos.
Las células que se forman y multiplican de manera acelerada y sin patrón estructural, generan una masa de tejido, que es lo que se conoce como tumor.
Los tumores banignos (los adenomas), son de crecimiento lento; no se propagan a otros tejidos y rara vez se reproducen o recurren tras ser extripados. Los malignos, por otra parte, crecen rápido, se propagan a otros tejidos y recurren con frecuencia tras ser extripados, son mortales. El cáncer, de acuerdo a algunos datos, causa cerca del 13 % muertes a nivel mundial (Garza Salazar, J. G., 2013).
“Miles de combinaciones diferentes de mutaciones causan cáncer; más de 80 procesos subyacentes distintos generan esas mutaciones, como envejecimiento, causas hereditarias o estilo de vida“, dice Peter Campbell, investigador en el Wellcome Sanger Institute de Reino Unido y autor de uno de los nuevos estudios.
Se trata del proyecto de análisis más completo hasta la fecha que, según los autores, permite comprender la complejidad genética del cáncer y los cambios biológicos que impulsan su desarrollo. Para hacerse una idea, los anteriores estudios se centraron en el 1% del genoma, mientras que el Proyecto Pan-Cancer exploró con mucho más detalle el 99% restante, incluyendo regiones clave que controlan la activación y desactivación de los genes.
“Uno de los temas más interesantes que han surgido ahora es que podemos empezar a discernir patrones recurrentes entre toda esta enorme complejidad“, explica Campbell.
El PCAWG resultó en la secuenciación del genoma completo y análisis integrador de más de 2,600 cánceres primarios y de 38 tipos de tumores distintos.
A partir este esfuerzo internacional, el PCAWG proporciona una comprensión única, exhaustiva e interconectada de cómo, dónde y por qué surgen los tumores en humanos. Como punto de referencia singular y unificado, es un recurso esencial para el desarrollo de nuevos tratamientos en la búsqueda de la medicina de precisión (o personalizada).
Las plantas han estado aprovechando la energía del sol durante cientos de millones de años. Las algas y las bacterias fotosintéticas han estado haciendo lo mismo por más tiempo, todo con notable eficiencia y resistencia.
No es de extrañar, entonces, que los científicos hayan intentado durante mucho tiempo comprender exactamente cómo lo hacen, con la esperanza de utilizar este conocimiento para mejorar dispositivos creados por el hombre, como paneles solares y sensores.
“Tenemos una gran oportunidad aquí para abrir disciplinas completamente nuevas de reacciones bioquímicas impulsadas por la luz, que no han sido imaginadas por la naturaleza. Si podemos hacer eso, eso es enorme“, dijo el biofísico de Argonne, Philip Laible.
Científicos del Laboratorio Nacional Argonne en colaboración con la Universidad de Washington en St. Louis, resolvieron recientemente una parte crítica de este antiguo misterio, centrados en los eventos iniciales ultrarrápidos a través de los cuales las proteínas fotosintéticas captura la luz solar y la usa para iniciar una serie de reacciones de transferencia de electrones.
En los organismos fotosintéticos, estos procesos comienzan con la absorción de un fotón de luz por los pigmentos (clorofila) de las hojas.
Cada fotón impulsa un electrón a través de una membrana ubicada dentro de compartimientos especializados dentro de la célula. El equipo de investigación ha obtenido una valiosa información sobre los pasos iniciales de este proceso: el viaje del electrón.
Hace casi 35 años, cuando se dio a conocer la primera estructura de este tipo de complejos, los científicos se sorprendieron al descubrir que después de la absorción de la luz, los procesos de transferencia de electrones enfrentaron un dilema: hay dos vías posibles para que el electrón viaje.
En la naturaleza, las plantas, las algas y las bacterias fotosintéticas usan solo una de ellas, y los científicos no tenían idea de por qué.
Lo que sí sabían era que la propulsión del electrón a través de la membrana, que efectivamente cosechaba la energía del fotón, requería múltiples pasos.
Los científicos han logrado interferir con cada uno de ellos para cambiar la trayectoria del electrón.
“Hemos estado en este camino durante más de tres décadas, y es un gran logro que abre muchas oportunidades“, dijo Dewey Holten, químico de la Universidad de Washington.
El reciente artículo de los científicos, publicado en la revista PNAS, muestra cómo descubrieron una versión de ingeniería de este complejo de proteínas que cambió la utilización de los caminos, habilitando el que estaba inactivo mientras que deshabilita el otro.
“Es notable que hayamos logrado cambiar la dirección de la transferencia de electrones inicial“, dijo Christine Kirmaier, químico de la Universidad de Washington y líder del proyecto. “En la naturaleza, el electrón eligió un camino el 100% del tiempo. Pero a través de nuestros esfuerzos, hemos podido hacer que el electrón cambie a la ruta alternativa el 90% del tiempo. Estos descubrimientos plantean preguntas interesantes para futuras investigaciones“.
Como resultado de sus esfuerzos, los científicos ahora están más cerca que nunca de poder diseñar sistemas de transferencia de electrones en los que puedan enviar un electrón por el camino de su elección.
“Esto es importante porque estamos ganando la capacidad de aprovechar el flujo de energía para comprender los principios de diseño que conducirán a nuevas aplicaciones de sistemas abióticos“, dijo Laible. “Esto nos permitiría mejorar en gran medida la eficiencia de muchos dispositivos alimentados por energía solar, lo que podría hacerlos mucho más pequeños. Aquí tenemos una tremenda oportunidad para abrir disciplinas completamente nuevas de reacciones bioquímicas impulsadas por la luz, que no han sido imaginadas por la naturaleza. Si podemos hacer eso, eso es enorme“.
La misión Solar Orbiter de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) despegó en un Atlas V 411 desde Cabo Cañaveral, Florida, a las 05:03 (CET; Hora de Europa Central) del 10 de febrero en su misión de estudiar el Sol desde nuevas perspectivas.
FRENTE AL SOL
Solar Orbiter, una misión dirigida por la ESA con una fuerte participación de la NASA, proporcionará las primeras imágenes de las regiones polares inexploradas del Sol, dando una visión sin precedentes de cómo funciona nuestra estrella madre.
También investigará cómo la radiación intensa y las partículas energéticas que son expulsadas del Sol y transportadas por el viento solar a través del Sistema Solar impactan nuestro planeta de origen, para comprender y predecir mejor los períodos de tormentas de ‘clima espacial‘. Las tormentas solares tienen el potencial de destruir redes eléctricas, interrumpir el tráfico aéreo y las telecomunicaciones, y poner en peligro a los astronautas que caminan por el espacio, por ejemplo.
“Como humanos, conocemos la importancia del Sol para la vida en la Tierra, observando e investigando cómo funciona en detalle, pero también somos conscientes del potencial de alterar la vida cotidiana en caso de estar en la línea de fuego de una poderosa tormenta solar“, dice Günther Hasinger, Director de Ciencia de la ESA.
“Al final de nuestra misión Solar Orbiter, sabremos más que nunca acerca de la fuerza oculta responsable del cambio de comportamiento del Sol y su influencia en nuestro planeta“.
En su punto más cercano, Solar Orbiter se encontrará de frente al Sol desde la órbita de Mercurio, aproximadamente a 42 millones de kilómetros de la superficie solar. La tecnología de protección térmica de vanguardia garantizará que los instrumentos científicos de la nave espacial estén protegidos, pues resistirá temperaturas de hasta 500°C, hasta 13 veces el calor experimentado por los satélites en órbita terrestre.
“Después de veinte años, seis años de construcción y más de un año de pruebas, hemos establecido nuevas tecnologías de alta temperatura y completamos el desafío de construir una nave lista para enfrentar el Sol y estudiarlo de cerca“, agrega César García Marirrodriga, gerente de proyectos de Solar Orbiter de la ESA.
NUEVAS PERSPECTIVAS DE NUESTRA ESTRELLA PADRE
El Solar Orbiter tardará menos de dos años en alcanzar su órbita operativa inicial, haciendo uso de los sobrevuelos asistidos por gravedad de la Tierra y Venus para entrar en una órbita altamente elíptica alrededor del Sol.
La nave espacial usará la gravedad de Venus para deslizarse fuera del plano eclíptico del Sistema Solar, hogar de las órbitas planetarias, y elevará la inclinación de su órbita para darnos nuevas vistas de las regiones polares inexploradas de nuestra estrella madre.
Los polos solares, están fuera de la vista de la Tierra y de otras naves espaciales, pero los científicos piensan que son clave para comprender la actividad del Sol.
En el transcurso de su planificada misión de cinco años, Solar Orbiter alcanzará una inclinación de 17° por encima y por debajo del ecuador solar. La misión extendida propuesta, lo vería alcanzar una inclinación de hasta 33°.
“Nuestro equipo tendrá que garantizar la orientación continua y precisa del escudo térmico para evitar el daño potencial de la radiación solar y el flujo térmico. Al mismo tiempo, tendremos que garantizar una respuesta rápida y flexible a las solicitudes de los científicos para adaptar las operaciones de sus instrumentos de acuerdo con las observaciones más recientes de la superficie del Sol“, dice Sylvain Lodiot, gerente de operaciones de la nave espacial Solar Orbiter de la ESA.
Solar Orbiter utilizará una combinación de 10 instrumentos in situ (en el sitio)y de detección remota para observar la turbulenta superficie solar, la atmósfera exterior caliente del Sol y los cambios en el viento solar.
Las cargas útiles de detección remota realizarán imágenes de alta resolución de la atmósfera del Sol, la corona, así como el disco solar. Los instrumentos in situ medirán el viento solar y el campo magnético solar en las proximidades del orbitador.
“La combinación de instrumentos de teledetección, que miran al Sol, y las mediciones in situ, que sienten su poder, nos permitirán unir los puntos entre lo que vemos en el Sol y lo que experimentamos mientras absorbemos el viento solar”, dice Daniel Müller, científico del proyecto Solar Orbiter de la ESA.
“Esto proporcionará una visión sin precedentes de cómo funciona nuestra estrella madre en términos de su ciclo de actividad solar de 11 años, y cómo el Sol crea y controla la burbuja magnética, la heliosfera, en la que reside nuestro planeta“, concluye Müller.
El método actual de atención para las quemaduras es el injerto de piel autólogo, que requiere el trasplante de piel sana de otras partes del cuerpo hacia la herida. Pero las quemaduras grandes de cuerpo completo representan un desafío. Las quemaduras de espesor total se caracterizan por la destrucción de las capas más externas e internas de la piel. En un accidente, estas quemaduras a menudo cubren una parte significativa del cuerpo.
“Con grandes quemaduras, no hay suficiente piel sana disponible, lo que podría provocar la muerte de los pacientes“, dice Marc Jeschke director del Ross Tilley Burn Center y coautor del estudio.
Por ello, un equipo de investigadores de la Universidad de Toronto (U de T) y el Centro de Ciencias de la Salud Sunnybrook, han desarrollado una impresora de piel en 3D que es capaz de depositar láminas de piel para cubrir quemaduras de gran tamaño, y su “tinta biológica” puede acelerar el proceso de curación.
El dispositivo, creado por un equipo de la Facultad de Ciencias Aplicadas e Ingeniería de la U de T, se utiliza como un rodillo de pintura que cubre las heridas con una lámina uniforme de ‘biomaterial’, franja por franja.
El biomaterial o tinta biológica que se coloca con el rodillo está compuesta por células madre mesenquimatosas (MSC), células madre que se diferencian en tipos de células especializadas según su entorno. En este caso, las MSC’s promueven la regeneración de la piel y reduce las cicatrices.
Sus exitosos ensayos in vivo en heridas fueron reportados en la revista Biofabrication.
El documento es un gran paso adelante para el equipo, ya que presentó el primer prototipo de la impresora de piel en 2018. Se creía que el dispositivo era el primero de su tipo en formar tejido in situ, depositarlo y colocarlo en su lugar en dos minutos o menos.
“Anteriormente, probamos que podíamos depositar células en una quemadura, sin embargo, se carecía de pruebas de que éste método presentaba también algún beneficio para la curación de heridas; ahora lo hemos demostrado“, dice Guenther.
Desde el primer prototipo en 2018, hemos seguido trabajando y rediseñándolo, ha pasado por otras 10 modificaciones, a medida que el equipo avanza hacia un diseño que imaginan que los cirujanos usarán en una sala de operaciones real. El prototipo actual incluye un cabezal de impresión microfluídico de un solo uso para garantizar la esterilización y una rueda blanda que sigue la trayectoria del cabezal de impresión, lo que permite un mejor control para heridas más anchas.
Jeschke cree que la impresora de piel portátil podría verse en un entorno clínico en los próximos cinco años.
Un sistema de desalinización con energía solar completamente pasivo desarrollado por investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) podría proporcionar más de 5 litros de agua potable fresca por hora por cada metro cuadrado de área de recolección solar.
Tales sistemas podrían potencialmente servir a zonas costeras áridas fuera de la red de suministro de agua para proporcionarla de manera eficiente y a bajo costo.
El sistema utiliza múltiples capas de evaporadores y condensadores solares planos, alineados en una matriz vertical y cubiertos con aislamiento de aerogel transparente. Se describe en un artículo que aparece en la revista Energy and Environmental Science, escrito investigadores del MIT y de la Universidad de Tong en China.
La clave para la eficiencia del sistema radica en la forma en que usa cada una de las múltiples ‘etapas’ para desalinizar el agua. En cada etapa, el calor liberado por la etapa anterior se aprovecha en lugar de desperdiciarse. De esta forma, el dispositivo de prueba puede lograr una eficiencia general del 385% al convertir la energía de la luz solar en energía de evaporación del agua.
El dispositivo es esencialmente un alambique solar multicapa, con un conjunto de componentes de evaporación y condensación como los utilizados para destilar licor. Utiliza paneles planos para absorber el calor y luego transferir ese calor a una capa de agua para que comience a evaporarse. El vapor luego se condensa en el siguiente panel. Esa agua se recoge, mientras que el calor de la condensación de vapor pasa a la siguiente capa.
Cada vez que el vapor se condensa en una superficie, libera calor. En los sistemas de condensadores típicos, ese calor simplemente se pierde en el medio ambiente. Pero en este evaporador multicapa, el calor liberado fluye hacia la siguiente capa de evaporación, reciclando el calor solar y aumentando la eficiencia general.
“Cuando condensas agua, liberas energía como calor“, dice Wang. “Si tienes más de una etapa, puedes aprovechar ese calor“.
Agregar más capas aumenta la eficiencia de conversión para producir agua potable, pero cada capa también agrega costos y volumen al sistema.
El equipo se decidió por un sistema de 10 etapas para probar el sistema en la azotea de un edificio del MIT. El sistema suministró agua pura que excedió los estándares de agua potable de la ciudad, a una tasa de 5.78 litros por metro cuadrado de área de recolección solar.
Según Wang, esto es más del doble de la cantidad récord producida previamente por cualquier sistema de desalinización pasivo con energía solar.
Teóricamente, con más etapas de desalinización y una mayor optimización, tales sistemas podrían alcanzar niveles de eficiencia general de hasta 700 u 800%, dijo Zhang.
A diferencia de algunos sistemas de desalinización, no hay acumulación de sal o salmueras concentradas que se deban eliminar. En una configuración de flotación libre, cualquier sal que se acumule durante el día, simplemente se llevaría de regreso por la noche a través del material absorbente y de vuelta al mar, según los investigadores.
Su unidad de demostración fue construida principalmente con materiales económicos y fácilmente disponibles. En la mayoría de los otros intentos de hacer sistemas pasivos de desalinización solar, el material absorbente solar y el material absorbente han sido un solo componente, que requiere materiales especializados y costosos, dice Wang. “Hemos podido desacoplar estos dos”.
El componente más costoso del prototipo es una capa de aerogel transparente que se usa como aislante en la parte superior de la pila, pero el equipo sugiere que otros aisladores menos costosos podrían usarse como alternativa. (El aerogel en sí está hecho de sílice barata, pero requiere un equipo de secado especializado para su fabricación).
Wang enfatiza que la contribución clave del equipo es un marco general para comprender cómo optimizar estos sistemas pasivos de etapas múltiples, que llaman desalinización de etapas múltiples localizadas térmicamente.
Las fórmulas que desarrollaron probablemente podrían aplicarse a una variedad de materiales y arquitecturas de dispositivos, permitiendo una mayor optimización de los sistemas.
Los investigadores planean más experimentos para continuar optimizando la elección de materiales y configuraciones, y para probar la durabilidad del sistema en condiciones realistas.
La esperanza es que en última instancia podría desempeñar un papel importante en regiones del mundo donde la electricidad es escasa, pero el agua de mar y la luz solar son abundantes.
Investigadores de la Facultad de Química (FQ) de la UNAM estudian el potencial de compuestos químicos que ayuden al desarrollo de fármacos anticancerígenos, como la hidralazina, de origen sintético.
Para tal efecto, utilizan herramientas tecnológicas y programas computacionales que arrojan modelos teóricos —información precisa— con el fin de hacer más eficiente el proceso de diseño (reducción de tiempo y costos).
En ese contexto, debido a que la investigación realizada por el Laboratorio de Diseño de Fármacos Asistido por Computadora (Difacquim) y el doctor Alfonso Dueñas González, del Instituto Nacional de Cancerología (INCan), ha tenido resultados positivos, ya se realizan pruebas clínicas con pacientes.
De acuerdo con José Luis Medina, de la FQ, con este tipo de investigaciones la Máxima Casa de Estudios beneficia el consumo humano y animal, por lo que se sostienen pláticas para la firma de un convenio de colaboración con los Laboratorios Columbia.
“Otro beneficio social que da es que por ser de la Universidad todo el proceso de alumnos, de aprendizaje, contribuye enormemente a su formación académica para que puedan incorporarse a actividades de investigación de forma independiente”.
La Unesco destacó que su estudio busca favorecer el crecimiento de plantas y aumentar la productividad agrícola reduciendo al mismo tiempo el uso de fertilizantes químicos.
La investigadora mexicana fue una de las cinco premiadas en esta XXII edición de esos galardones, que distinguen a cinco científicas “excepcionales” de diferentes regiones del mundo con 100.000 euros (unos 109.000 dólares) cada una.
La Dra. María Esperanza Martínez Romero estudió la licenciatura, maestría y doctorado en Investigación Biomédica en la UNAM. Realizó un posdoctorado en Francia en el INRA (Instituto Nacional de Investigación Agronómica) de Toulouse y estancias sabáticas en la Universidad de California. Es investigadora titular del Centro de Ciencias Genómicas de la UNAM en Cuernavaca con el nivel 3 del SNI. Funge como coordinadora de la Licenciatura en Ciencias Genómicas de la UNAM, que se imparte en Cuernavaca.
Junto a ella, representante de América Latina, fue galardonada en África y los Estados árabes Abla Mehio Sibai, profesora de Epidemiología en la Facultad de Ciencias de la Salud de la Universidad Americana de Beirut, por su “labor pionera para mejorar el envejecimiento saludable en los países de ingresos bajos”.
Por Norteamérica fue elegida Kristi Anseth, profesora asociada de Cirugía en la Universidad estadounidense de Colorado, por contribuir “a la convergencia de la ingeniería y la biología para desarrollar biomateriales innovadores aptos para promover la regeneración de los tejidos y la eficacia de los medicamentos”.
En Europa, la directora general del Laboratorio Europeo de Biología Molecular, Edith Heard, ganó por sus “descubrimientos fundamentales de los mecanismos que rigen los procesos epigenéticos que permiten a los mamíferos regular la expresión correcta de los genes, esencial para la vida”.
Y en Asia y el Pacífico se impuso la investigadora en inmunología de las mucosas Firdausi Qadri por su labor para la comprensión y la prevención de enfermedades infecciosas que afectan a los niños de países en vías de desarrollo.
La entrega de los premios se celebrará el 12 de marzo en la sede de la Unesco en París.
La Unesco y L’Oréal reconocieron además a las 15 jóvenes investigadoras más prometedoras de entre las que reciben su apoyo a través de los programas nacionales y regionales “La mujer en la ciencia”.
La investigadora comentó en entrevista con UNAM Global, en febrero de 2019, que “lo que le enseñamos a los alumnos es que puedan sumergirse, entender, descifrar, extraer conocimiento de todos estos datos genómicos que están revolucionando la medicina, la biología, la agricultura, los conceptos de evolución que tenemos”.
Martínez Romero señaló que los análisis completos de los genomas han permitido identificar cuáles son los genes que determinan ciertas enfermedades, o en el caso de los animales (como los perros) identificar cuáles son esos genes que determinan ciertas características: patas cortas, caras planas, etcétera.
De esta manera, los genes que causan las enfermedades se pueden contra-seleccionar, es decir, que los individuos que portan esos genes no se reproduzcan. Otra alternativa es tratar la edición del genoma: la persona sabe de qué gen es mutante y que es probable que sus hijos padezcan cierta enfermedad, por lo que puede intentar que le reparen su genoma para “quitarle” el problema.
Esta segunda opción desemboca en una situación controversial pues, de acuerdo con la académica, el riesgo de alterar otros sitios del genoma y tener efectos secundarios no deseados es grande. Sin embargo, refirió que serían benéficos para aquellas personas con enfermedades letales o enfermedades donde no existe una cura con medicamentos.
Sostuvo que los países desarrollados serán los primeros en tener acceso a esta tecnología de manera casi rutinaria antes de tomar la decisión de tener hijos.
El poder de la genética ha sido tal que “lo que nos imaginamos que nos darían y dirían los genomas se ha quedado corto”. Los estudios genómicos también han arrojado descubrimientos de mutaciones de novo, es decir, aquellas que surgieron en el proceso de generar un nuevo ser vivo.
Finalmente, la investigadora aseguró que los retos de esta ciencia son enormes. “Estamos prácticamente en la prehistoria de la genómica, desconocemos la función de los genes de muchos organismos”.
El mapeo social masivo de arbolado urbano Treeatlón, tuvo como objetivo identificar distribución, densidad, cantidad y calidad de los árboles en la ciudad de Morelia al tiempo que contribuyó al involucramiento ciudadano en materia ambiental.
Los árboles en ambientes urbanos enfrentan condiciones adversas, espacio restringido, altas temperaturas y déficit de nutrientes, por lo que se vuelve indispensable fortalecer una cultura de cuidado y valoración entre la ciudadanía.
Los árboles en una ciudad brindan una serie de beneficios denominados servicios ambientales, entre los que podemos destacar: purificación del aire, regulación de temperatura, interacciones con fauna urbana, captura de carbono, además de proveer a los habitantes entornos propicios para el descanso, el bienestar y el esparcimiento.
En 2018 se conformó un grupo de trabajo entre el Centro de Investigaciones en Geografía Ambiental (CIGA) de la UNAM, campus Morelia y el Instituto Municipal de Planeación de Morelia (IMPLAN) con la finalidad de fortalecer la gestión ambiental del municipio por medio de la generación de información relevante.
El proyecto, en particular, surgió tras reconocer problemáticas de la ciudad en lo relativo al arbolado, como déficit de áreas verdes y pulmones urbanos, información no actualizada sobre especies, densidad arbórea, estado de salud y condiciones de los ejemplares, entre otros.
Es entonces que se convocó a instituciones académicas, de gobierno y de la sociedad civil para coordinar la operación del Proyecto de Mapeo Social Masivo de Arbolado Urbano, denominado Treeatlón.
De esta forma y como respuesta a la convocatoria se sumaron la Escuela Nacional de Estudios Superiores, Unidad Morelia, (ENES Morelia); la Coordinación Universitaria para la Sustentabilidad, (COUS) (ambas entidades de la UNAM); el Instituto Tecnológico del Valle de Morelia, (ITVM); Reforestamos México A.C.; la Facultad de Arquitectura y Biología de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, (UMSNH); la Dirección de Medio Ambiente del Municipio y la Comisión Forestal del Estado de Michoacán (COFOM).
El objetivo del Treeatlón fue generar una línea base capaz de brindar información de utilidad sobre los árboles en la ciudad. El sistema abrió el 27 de septiembre y finalizó su periodo de levantamiento voluntario de datos el 31 de diciembre del 2019. De enero a marzo, el levantamiento estuvo a cargo de equipos especiales responsables de cubrir zonas específicas y evitar vacíos importantes de datos, por ejemplo, fraccionamientos y áreas restringidas para el público.
Se trata de la primera iniciativa de su tipo en México que involucra la participación ciudadana para contar y medir los árboles; los registros se realizaron desde una aplicación para teléfonos móviles y/o tabletas, (disponible de forma gratuita para las plataformas iOS y Android) logrando sumar la participación de más de mil voluntarios, quienes realizaron cerca de 37 mil registros de árboles al cierre de la primera etapa, que abarcó la zona urbana consolidada de Morelia.
La aplicación y el soporte tecnológico fueron provistos por el IMPLAN y el proyecto se desarrolló prácticamente sin recursos presupuestales, aprovechando la capacidad funcional de las instituciones involucradas y el apoyo de la ciudadanía.
Ingresar un registro conlleva menos de cinco minutos; se determina la ubicación del árbol a través de la geolocalización del teléfono y se toma una fotografía, se ingresan datos como estado de salud aparente, daños visibles, estimación de altura e identificación del nombre común de la especie.
Para facilitar el trabajo de los voluntarios, se impartieron más de veinte capacitaciones presenciales a instituciones educativas y sector privado interesados en sumar equipos de trabajo para realizar registros y se compartió una guía de campo de árboles comunes en Morelia.
Se calcula que en la ciudad existen más de 50 mil árboles; la meta del Treeatlón para esta primera etapa era registrar al menos 30 mil. Un equipo de especialistas ha comenzado a trabajar con la cartografía y análisis de datos, de forma que los registros permitan conocer con mayor precisión el estado actual del arbolado.
Entre los datos generados para la primera etapa podemos observar que:
De las 902 Colonias legalmente delimitadas en el municipio, 180 cuentan con algún árbol registrado.
De los miles de kilómetros de vialidad al interior del espacio urbano, solo 131 km presentan al menos un árbol registrado.
El 4% de los árboles registrados aparentemente tienen mala salud.
La mayor parte de los árboles registrados se encuentran en camellones.
Las aplicaciones de este mapeo son múltiples; será de utilidad para el manejo de las áreas verdes y existe el compromiso de las autoridades para emplear los datos como insumo de política pública y toma de decisiones, ampliando así el universo de gestión para la gobernanza del arbolado urbano y la operatividad respecto a su manejo.
Permitirá también determinar sitios que requieren reforestación, identificar ejemplares que por sus condiciones de salud o tamaño no sean aptos para el sitio en que se encuentran, calcular la biomasa arbórea y la capacidad de fijación de carbono de la ciudad y con esta base, establecer cuántos árboles se requieren, de qué especies y en qué sitios para contribuir a mitigar las problemáticas identificadas.
Los árboles en ambientes urbanos enfrentan condiciones adversas, espacio restringido, altas temperaturas y déficit de nutrientes, por lo que se vuelve indispensable fortalecer una cultura de cuidado y valoración entre la ciudadanía; el Treeatlón, al involucrar a los voluntarios en el registro y sensibilizarlos a través de las capacitaciones y materiales, genera una apreciación distinta, más responsable, sobre la forma en la que nos relacionamos con nuestras áreas verdes urbanas.
El Treeatlón, como proyecto y como plataforma es susceptible de ser replicado en otras zonas urbanas y esta primera etapa ha superado las expectativas gracias al entusiasmo y compromiso de los voluntarios y las instancias que lo hicieron posible.
La música y la danza podemos encontrarlas en el mismo origen del ser humano, pues ya el hombre primitivo las utilizó, muy tempranamente, como forma de expresión y de comunicación, tanto con los demás seres humanos, como con las fuerzas de la naturaleza. Entre los hombres primitivos la danza tenía un sentido mágico animista, pero también valor de cohesión social.
Una característica de la música es su fuerte influencia en el movimiento. Por ejemplo, un latido auditivo induce movimientos rítmicos con emociones positivas en humanos desde etapas tempranas del desarrollo. Esta respuesta se facilita con mayor frecuencia en contextos sociales que en contextos no sociales, lo que sugiere que la capacidad rítmica avanzada de los humanos puede haber sido seleccionada para la coordinación entre múltiples individuos.
Por otra parte, estudios neurobiológicos han demostrado que esta capacidad rítmica avanzada depende de conexiones cercanas entre las áreas auditivas y motoras en el cerebro humano.
Comparar la “musicalidad” de los humanos, definida como una predisposición biológica humana para procesar música, con la de los animales no humanos puede ser una excelente herramienta para comprender mejor cómo se desarrolló esta comunicación única en el curso de la evolución humana. Las áreas motoras en el cerebro se reclutan incluso cuando los humanos escuchan pasivamente los ritmos basados en latidos, lo que sugiere que el sistema motor juega un papel importante en el procesamiento de dichos ritmos.
Se utilizaron chimpancés puesto que se consideran un candidato ideal para revelar los orígenes evolutivos de la habilidad musical humana porque son uno de los parientes vivos más cercanos a los humanos. Por otra parte existe evidencia de que estos animales también exhiben “danzas de lluvia” y “danzas de cascada” en la naturaleza. Estas exhibiciones se consideran algún tipo de respuesta colectiva al sonido y a la naturaleza y se han relacionado con rituales humanos.
Investigaros experimentalmente cómo los estímulos sonoros inducían el movimiento rítmico del cuerpo en los chimpancés para aclarar la naturaleza de su respuesta al sonido. Específicamente, examinaron: 1) cómo un latido auditivo a diferentes ritmos indujo movimientos corporales rítmicos en chimpancés; 2) si la velocidad del sonido afecta la periodicidad del movimiento; y 3) si los chimpancés mostraron alguna tendencia a la proximidad espacial a la fuente auditiva mientras escuchaban el sonido.
El sonido indujo un balanceo rítmico en los chimpancés, más notable en los machosque en las hembras, junto con otros movimientos acompasados como dar palmas o mover los pies.
Los autores comprobaron que los chimpancés, sobre todo los machos, seguían el ritmo y que además realizaban sonidos al mismo tiempo. Esto sugiere que los machos pueden ser más sensibles y reactivos a estímulos auditivos que las hembras, a pesar de que la muestra de siete individuos no es lo suficientemente grande para ser concluyente.
“Cuando ellos quieren demostrar algún tipo de exhibición de fuerza hacen un comportamiento rítmico. En este sentido, el ritmo tiene una base biológica“, dice Yuko Hattori, uno de los autores del estudio.
A su vez, los autores encontraron una tendencia de los animales a acercarse a la fuente del sonido.
Los resultados sugieren que el baile tiene cierta base biológica y que los prerrequisitos para la música y la danza ya existían hace 6 millones de años en el ancestro común de los humanos y estos animales. Por lo tanto, el estudio apoya un origen evolutivo de la musicalidad.
Investigadores de la Universidad de Cardiff, Reino Unido, han descubierto un nuevo tipo de célula T asesina (killer T-cell) que ofrece la esperanza de una terapia ‘única’ contra todo tipo de cáncer.
Las terapias con células T para el cáncer, donde las células inmunes se eliminan, modifican y ‘viajan’ en la sangre del paciente para buscar y destruir las células cancerosas, son el último paradigma en los tratamientos contra el cáncer.
La terapia más utilizada, conocida como CAR-T, está personalizada para cada paciente, pero se dirige solo a unos pocos tipos de cáncer y no ha tenido éxito para los tumores sólidos, que constituyen la gran mayoría de los cánceres.
Los investigadores de Cardiff han descubierto un tipo de células T equipadas con un nuevo tipo de receptor de células T (TCR) que reconoce y mata a la mayoría de los tipos de cáncer humano, mientras ignora las células sanas.
Este TCR reconoce una molécula presente en la superficie membranosa de una amplia gama de células cancerosas, encontrada también en muchas de las células normales del cuerpo, pero, notablemente, es capaz de distinguir entre células sanas y cancerosas, matando solo a estas últimas.
Los investigadores dijeron que esto significaba que ofrecía oportunidades emocionantes para inmunoterapias contra el cáncer que antes no se creían posibles.
¿Cómo funciona este TCR?
Las células T convencionales escanean la superficie de otras células para encontrar anomalías y eliminar las células ‘que no pasan la prueba’, es decir, que expresan proteínas anormales, pero es capaz de ignorar las células que contienen solo proteínas “normales”.
El sistema de escaneo reconoce una pequeña partes de las proteínas celulares que están ancladas a moléculas de la superficie celular llamadas antígeno leucocitario humano (HLA), lo que permite que las células T asesinas vean lo que ocurre dentro de las células escaneando su superficie.
El HLA varía ampliamente entre los individuos, lo que previamente ha impedido que los científicos creen un único tratamiento basado en células T que apunte a la mayoría de los cánceres en todas las personas.
Pero el estudio de Cardiff, publicado en Nature Immunology, describe un TCR único que puede reconocer muchos tipos de cáncer a través de una sola molécula similar a HLA llamada MR1.
A diferencia de HLA, MR1 no varía en la población humana, lo que significa que es un nuevo objetivo enormemente atractivo para las inmunoterapias.
¿Qué mostraron los investigadores?
Se demostró que las células T equipadas con el nuevo TCR, en el laboratorio, matan las células de cáncer de pulmón, piel, sangre, colon, mama, hueso, próstata, ovario, riñón y cuello uterino, mientras que ignoran las células sanas.
Para probar el potencial terapéutico de estas células in vivo, los investigadores inyectaron células T capaces de reconocer MR1 en ratones portadores de cáncer humano y con un sistema inmune humano.
Esto mostró resultados “alentadores” de eliminación del cáncer que, según los investigadores, eran comparables a la terapia CAR-T.
El grupo de Cardiff pudo demostrar que las células T de pacientes con melanoma modificadas para expresar este nuevo TCR podrían destruir no solo las propias células cancerosas del paciente, sino también las células cancerosas de otros pacientes en el laboratorio, independientemente del tipo de HLA del paciente.
“Esperamos que este nuevo TCR nos brinde una ruta diferente para atacar y destruir una amplia gama de cánceres en todas las personas”, dijo el profesor Andrew Sewell, principal autor del estudio y experto en células T de la Facultad de Medicina de la Universidad de Cardiff y que era “muy inusual” encontrar un TCR con una especificidad de cáncer tan amplia y esto planteó la posibilidad de una terapia contra el cáncer “universal”.
Se están realizando experimentos para determinar el mecanismo molecular preciso mediante el cual el nuevo TCR distingue entre células sanas y cáncer.
Los investigadores creen que podría funcionar al detectar cambios en el metabolismo celular que provocan que MR1 presente diferentes intermedios metabólicos en la superficie de las células cancerosas.
El grupo de Cardiff espera probar este nuevo enfoque en pacientes hacia fines de este año luego de más pruebas de seguridad.
“Hay muchos obstáculos que superar, sin embargo, si esta prueba es exitosa, entonces espero que este nuevo tratamiento pueda estar en uso en pacientes dentro de unos años”, dijo.
La obesidad constituye un grave problema de salud pública que afecta a millones de personas en todo el mundo. Por ello, resulta esencial dilucidar por qué el deseo de ingerir alimentos altos en calorías no desaparece, aun cuando el organismo ya no necesita más nutrientes.
La idea de la adicción a la comida es un tema muy controvertido entre los científicos. Investigadores de la Universidad de Aarhus han profundizado en este tema y examinado lo que sucede en el cerebro de los cerdos cuando beben agua azucarada. La conclusión es clara: el azúcar influye en los circuitos de recompensa cerebral de manera similar a los observados cuando se consumen drogas adictivas.
“No hay duda de que el azúcar tiene varios efectos fisiológicos, y hay muchas razones por las que no es saludable. Pero he estado en duda sobre los efectos que el azúcar tiene en nuestro cerebro y comportamiento, esperaba poder deshacerme de un mito“, dice Michael Winterdahl, profesor asociado del Departamento de Medicina Clínica de la Universidad de Aarhus, Dinamarca y uno de los principales autores del trabajo.
El estudio, publicado en Scientific Reports, fue realizado en siete cerdos que recibieron dos litros de agua azucarada diariamente durante un período de 12 días. Para mapear las consecuencias del consumo de azúcar, los investigadores tomaron imágenes de los cerebros de los cerdos al comienzo del experimento, después del primer día y después del duodécimo día de la administración de azúcar.
El hambre desencadena en el cerebro la acción del neurotransmisor dopamina, mientras que el deseo por la comida apetitosa activa el sistema opioide endógeno. Ambos participan en la generación del placer.
Por consiguiente el equipo, de la Universidad de Aarhus, junto con investigadores de la Universidad de Copenhague, el Hospital Universitario de Odense y la Universidad McGill de Montreal, postularon que la sacarosa, o azúcar de mesa, modificaría dicho circuito de recompensa.
“Después de solo 12 días de ingesta de azúcar, pudimos ver cambios importantes en los sistemas de dopamina y opioides del cerebro. De hecho, el sistema opioide, que es esa parte de la química del cerebro que está asociada con el bienestar y el placer, fue activada después de la primera ingesta“, dice Winterdahl.
Cuando experimentamos algo significativo, el cerebro nos recompensa con una sensación de disfrute, felicidad y bienestar. Puede suceder como resultado de estímulos naturales, como el sexo o la socialización, o al aprender algo nuevo. Los estímulos ‘naturales y artificiales’, como las drogas, activan el sistema de recompensa del cerebro, donde se liberan neurotransmisores como la dopamina y los opioides, explica Winterdahl.
“Si el azúcar puede cambiar el sistema de recompensa del cerebro después de solo doce días, como vimos en el caso de los cerdos, se puede imaginar que los estímulos naturales como el aprendizaje o la interacción social son pasados a un segundo plano y reemplazados por el azúcar u otros estímulos artificiales. Todos estamos buscando el impulso de la dopamina, y si algo nos da un estímulo mejor o más grande, entonces eso es lo que elegimos“, explica el investigador.
Al término del experimento, las imágenes cerebrales, obtenidas mediante tomografía por emisión de positrones, mostraron un marcado declive de los receptores dopaminérgicos y opioides. De forma interesante, dichos cambios empezaron tan solo 24 horas después de la primera exposición al azúcar.
La reducción de los receptores dopaminérgicos y opioides implica que el sujeto deberá ingerir mayor cantidad de la sustancia que desencadena la respuesta de placer para poder alcanzar el mismo nivel de satisfacción experimentado tras la primera toma. Para los autores, los resultados del estudio sugieren que la sacarosa actúa como una suerte de droga de abuso, pues afecta a los mecanismos de recompensa cerebral de modo parecido.
Así pues, Landau y sus colaboradores concluyen que la ingesta compulsiva de alimentos ricos en azúcares puede generar una adición que favorecería el desarrollo de problemas de salud, como la obesidad. Comprender esta dependencia permitirá el desarrollo de estrategias para combatir la epidemia del siglo XXI.
En la novela de 1818 de Mary Shelley Frankenstein, Victor Frankenstein creó un ser vivo a partir de miembros sin vida, desafiando las leyes de la naturaleza y la ciencia en su oscuro laboratorio.
En el laboratorio de Wil Srubar, ingeniero estructural y el jefe del proyecto de investigación en la Universidad de Colorado en Boulder (CU-Boulder), pueden terminar haciendo lo mismo y con resultados mucho menos monstruosos.
Han creado un tipo de material de construcción híbrido vivoque exhibe funciones estructurales y biológicas.
Piense en la arena y el cemento utilizados en un mortero. Es inorgánico, no vive. Pero el trabajo de Srubar ha demostrado que las partículas inorgánicas, como la arena, puede proporcionar un soporte rígido para que un componente biológico como las bacterias crezcan y prosperen. Al combinar ambos, terminará con un material vivo que no solo tiene una función de soporte de carga estructural, sino también una función biológica beneficiosa.
“Utilizamos bacterias para ayudar a crecer la mayor parte del material necesario para la construcción“, dijo Srubar.
“Sabemos que las bacterias crecen a un ritmo exponencial, por lo que en lugar de fabricar ladrillos uno por uno, es posible que pueda hacer un ladrillo y dividirlo en dos, luego en cuatro, y así sucesivamente. Eso revolucionaría no solo lo que pensamos de un material estructural, sino también cómo fabricamos materiales estructurales a una escala exponencial“.
Los minerales en el nuevo material son depositados no por la química sino por las cianobacterias, una clase común de microbios que capturan energía a través de la fotosíntesis. El proceso fotosintético absorbe dióxido de carbono, en marcado contraste con la producción de hormigón normal, que arroja grandes cantidades de ese gas de efecto invernadero.
Las bacterias fotosintéticas también le dan al concreto otra característica inusual: un color verde. “Realmente parece un material de Frankenstein“, dijo Srubar. El color verde se desvanece a medida que se seca el material.
El nuevo concreto, descrito el miércoles en la revista Matter, “representa una clase nueva y emocionante de materiales de construcción de diseño con bajas emisiones de carbono“, dijo Andrea Hamilton, experta en concreto de la Universidad de Strathclyde, en Escocia.
Estos materiales construidos con microorganismos vivos son similares a los de concreto. Imagen: Science
Para construir el concreto vivo, los investigadores primero intentaron poner cianobacterias en una mezcla de agua tibia, arena y nutrientes. Los microbios absorbieron la luz con entusiasmo y comenzaron a producir carbonato de calcio, cementando gradualmente las partículas de arena.
Pero el proceso fue lento, y para que la construcción fuera más rápida, el Dr. Srubar añadió un tipo de gelatina, ingrediente alimentario que, cuando se disuelve en agua y se enfría, forma enlaces especiales entre sus moléculas. Es importante destacar que puede usarse a temperaturas moderadas.
Así que cuando la agregaron, la gelatina no solo proporcionó más estructura, también trabajó con las bacterias para ayudar al concreto vivo a crecer más fuerte y más rápido.
Después de aproximadamente un día, la mezcla formó bloques de concreto en forma de cualquier molde que usara el grupo, incluidos cubos de dos pulgadas, bloques del tamaño de una caja de zapatos y piezas de armadura con puntales y recortes.
Los cubos individuales de dos pulgadas eran lo suficientemente fuertes para que una persona se parara, aunque el material es débil en comparación con la mayoría de los hormigones convencionales. Bloques del tamaño de una caja de zapatos mostraron potencial para hacer una construcción real.
Almacenados en un lugar relativamente seco a temperatura ambiente, los bloques alcanzan su fuerza máxima en el transcurso de los días, y las bacterias comienzan a desaparecer gradualmente.
Pero incluso después de algunas semanas, los bloques siguen vivos; cuando se expone nuevamente a altas temperaturas y humedad, muchas de las células bacterianas se reactivan.
El grupo puede tomar un bloque, cortarlo con una sierra con punta de diamante, colocar la mitad en un vaso de precipitados tibio con más materias primas, verterlo en un molde y comenzar la formación de concreto nuevamente.
Cada bloque podría generar tres nuevas generaciones, produciendo ocho bloques descendientes.
Por ello, estos materiales podrían servir para ayudar a construir en entornos remotos o austeros. “En el desierto, no querrás tener que cargar muchos materiales“, dijo el Dr. Srubar.
Los bloques también tienen la ventaja de estar hechos de una variedad de materiales comunes. La mayoría del concreto utilizado comúnmente requiere arena virgen que proviene de ríos, lagos y océanos, que se está quedando sin agua en todo el mundo, en gran parte debido a la enorme demanda de concreto.
El nuevo material vivo no es tan exigente. “No estamos encasillados en el uso de algún tipo particular de arena“, dijo el Dr. Srubar. “Podríamos usar materiales de desecho como vidrio esmerilado u hormigón reciclado“.
El equipo de investigación está trabajando para hacer que el material sea más práctico al fortalecer el concreto; aumentando la resistencia de las bacterias a la deshidratación; reconfigurar los materiales para que puedan empaquetarse y ensamblarse fácilmente, como losas de paneles de yeso; y encontrar un tipo diferente de cianobacterias que no requiera la adición de un gel.
“No hay forma de que llevemos materiales de construcción al espacio”, dijo el Dr. Srubar. “Traeremos biología con nosotros“.
A principios de la década de 2000, dos epidemias de neumonía viral se extendieron por todo el mundo: MERS (síndrome respiratorio del Medio Oriente) y SARS (síndrome respiratorio agudo severo). Juntos, provocaron la muerte de más de mil quinientas personas y, desde entonces, la OMS ha tenido mucho cuidado con cualquier brote de neumonía.
La epidemia de SARS comenzó en 2002 en China, y las autoridades del país mantuvieron la información en secreto al respecto durante mucho tiempo, lo que pudo haber contribuido a la propagación del virus. Por lo tanto, el nuevo brote, que fue registrado por las autoridades de la ciudad china de Wuhan en diciembre de 2019, atrajo la atención no solo de la OMS, sino también de los países vecinos.
La nueva neumonía
Los primeros casos de nueva neumonía aparecieron a mediados de diciembre, y para el año nuevo, 27 pacientes ya habían llegado a los hospitales en Wuhan con la infección; todos tenían fiebre, y algunos comenzaron a tener dificultad para respirar. De una forma u otra, todos estaban conectados con el mercado mayorista de mariscos de Wuhan; algunos incluso poseían puntos de venta minoristas en el mercado.
Más de 60 personas fueron hospitalizadas con síntomas de nueva neumonía viral en la ciudad china de Wuhan, informó el South China Morning Post. Al menos 15 de ellos están infectados con la misma cepa de coronavirus. Como en casos anteriores, los pacientes probablemente se infectaron de un animal.
Sin embargo, hasta hace poco no se pensaba que este tipo de neumonía fuera tan peligrosa, pero ahora en Wuhan, hay 198 pacientes ycuatro muertos, y también se han registrado infectados en otras ciudades chinas, Hong Kong, Tailandia, Japón y Corea del Sur.
Los investigadores están luchando para determinar qué tan fácilmente se propaga entre las personas.
El virus se propaga de persona a persona
El neumólogo Zhong Nanshan, quien descubrió un coronavirus en 2003 que causó un brote de SARS en Asia y mató a más de 700 personas, dijo el lunes a South Shina Morning Post, un canal de televisión chino, que al menos 14 trabajadores médicos estaban infectados con el virus, probablemente del mismo paciente, a quien Nanshan llamó el “superdistribuidor”.
La infección de los trabajadores de la salud sugiere que el virus es más experto en la transmisión de humano a humano de lo que se pensó inicialmente, dice Kirsty Short, virólogo de la Universidad de Queensland en Brisbane, y sugiere que el patógeno es más contagioso de lo que se creía.
Según Nanshan, el número de infectados debería aumentar durante las vacaciones del Año Nuevo chino: tal vez debido a los viajes, el virus también se propagará más a otros países.
Tedros Adhanom Ghebreyesus, director general de la Organización Mundial de la Salud (OMS), convocó una reunión de expertos médicos el 22 de enero para decidir si el brote actual debe declararse una emergencia de salud pública de preocupación internacional (PHEIC), el nivel de alarma más alto de la agencia.
Si se establece un PHEIC, significará que la OMS cree que el brote podría presentar un riesgo para la salud pública en otros países además de China. Esto podría provocar una respuesta internacional coordinada, que Short dice que es crucial para tratar los virus respiratorios que pueden cruzar las fronteras.
Incluso si el comité de expertos no declara un PHEIC, la OMS probablemente emitirá recomendaciones para manejar el brote.
La Agencia Espacial Europea (AEE) anunció hoy el lanzamiento de su orbitador solar, una misión en cooperación con la estadunidense Agencia Espacial y del Espacio (NASA) que pretende lograr las primeras imágenes de las regiones polares del Sol.
También se busca mejorar el conocimiento de las relaciones de la Tierra con el Sol para explicar y prever fenómenos meteorológicos espaciales como las tempestades solares, precisó la AEE.
Tras su lanzamiento, programado para el seis de febrero desde Cabo Cañaveral, en Estados Unidos, el orbitador aprovechará el impulso dado por la fuerza gravitatoria de Venus para avanzar hacia su destino.
Cruzará la órbita de Mercurio y seguirá un recorrido elíptico que lo acercará al Sol, donde la región a la cual llegará tiene una temperatura 13 veces superior a la terrestre, por lo que ha sido equipada con un blindaje térmico ultramoderno de protección.
La nave se encuentra equipada con instrumentos para hacer detecciones a distancia, como el registro de las turbulencias en la superficie solar, parámetros de su atmósfera y el flujo del viento solar.
Este proyecto eurocomunitario está vinculado con la sonda solar de la NASA, en un proyecto conjunto donde los datos recopilados por ambas naves crearán un panorama científico más amplio del que una sola misión aportaria, señaló la AEE.
De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud (OMS), aproximadamente 1,300 millones de personas viven con alguna deficiencia visual. Esto representa un riesgo importante de salud pública, ya que limita la calidad de vida de los pacientes e incrementa el coste de cuidados sanitarios.
Además, la interrupción de los tratamientos y el incumplimiento de la dosificación del programa prescrito traen consigo recaídas, agravamientos y la aparición de efectos secundarios o intoxicaciones. El 80 por ciento de los casos de visión deficiente en el mundo se consideran previsibles.
Con la intención de desarrollar nuevas formas farmacéuticas no convencionales para la administración de fármacos, el doctor José Juan Escobar Chávez, responsable del Laboratorio 12 de Sistemas Transdérmicos y Materiales Nanoestructurados de la Unidad de Investigación Multidisciplinaria (UIM), y Abel Esaú Peña Cuevas, egresado de la licenciatura de Farmacia, trabajaron en el proyecto de tesis Diseño, desarrollo y caracterización de películas poliméricas cargadas con dexametasona para el tratamiento de uveítis, una alternativa más cómoda y eficiente para el paciente enfermo.
La búsqueda por nuevas formas farmacéuticas oftálmicas
La uveítis es una afección ocular que engloba varias enfermedades inflamatorias de la úvea, parte inferior del ojo donde se encuentra el iris. Cuando ésta se complica puede provocar daño en el tejido ocular, reduciendo la visión o, en algunos casos, causando ceguera. Actualmente, existen medicamentos para tratarla, pero ninguna guía universalmente aceptada.
El objetivo del doctor Escobar y de Abel era crear una película polimérica oftálmica mediante la mezcla de polímeros inteligentes, es decir, plásticos que al entrar en contacto con la temperatura corporal liberan un medicamento previamente cargado. “Se pretendió generar una nueva alternativa a las formas farmacéuticas existentes en el mercado, que habitualmente son gotas”, comentó Escobar Chávez.
Para tal fin se usó el fosfato de dexametasona como principio activo, uno de los glucorticoides más prescritos, ya que es efectivo y seguro en tratamientos de alta variedad de condiciones oculares. Comúnmente se utiliza para suprimir la inflamación del ojo y conservar la visión; no obstante, debe suministrarse de manera frecuente.
Así, a partir de esta sustancia, el académico y el tesista obtuvieron películas que se caracterizaron por sus propiedades mecánicas y de liberación adecuadas, las cuales fueron óptimas para definir la innovación como una forma farmacéutica oftálmica alterna para la uveítis.
El reto de dicha innovación fue considerable debido a los procesos naturales que protegen al ojo, como la sensibilidad a cuerpos extraños y el lagrimeo. Sin embargo, a diferencia de las gotas que no permiten suministrar correctamente el medicamento, las lentillas ofrecen múltiples beneficios al paciente.
“Lo que queríamos es que se desintegrara dentro de la mucosa ocular, pero que dicho proceso tardara al menos unos diez minutos. Buscamos que durante ese tiempo de contacto con la mucosa ocular permitiera que el fármaco tuviera un mejor efecto y una mayor eficiencia y que se evitaran las aplicaciones constantes a lo largo del día”, mencionó el académico.
En el proceso además se atendieron puntos críticos de calidad como la mucoadhesión, la resistencia a la fractura, el tiempo de desintegración, la liberación del fármaco de las lentillas, la permeación a través de la mucosa ocular y el pH. De esta manera, la presentación farmacéutica favorece la utilización de polímeros inteligentes que al entrar en contacto con el ojo, liberan el principio activo al irse desintegrando, aumentando la biodisponibilidad para difundirse en la mucosa ocular y mejorando el uso y la exactitud de la dosis en cada paciente.
El principio de uso es el mismo al de los lentes de contacto: actúan de manera prolongada y evitan los riegos secundarios que pueden causar glaucoma, una enfermedad que incrementa la presión intraocular por falta de drenaje del humor acuoso y puede provocar la pérdida de la visión. Además de ello, son biodegradables.
El reconocimiento de la academia e industria
Bajo la coordinación del doctor Escobar se han desarrollado varios proyectos en pro de la salud pública, muchos de los cuales han sido reconocidos por organismos públicos y privados. Hace algunos meses, el Consejo Farmacéutico Mexicano, la Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios (COFEPRIS) y Fundación UNAM otorgaron a la última aportación científica-tecnológica del Laboratorio 12 el segundo lugar del premio CFM-Fundación UNAM para la Innovación Farmacéutica, en la categoría licenciatura.
Este premio reconoce las soluciones en materia de salud que son creadas a través de la investigación, las cuales se pretenden incorporar como nuevos productos al conjunto de alternativas terapéuticas disponibles. Lo anterior hace factible un aumento tanto en la calidad como en la esperanza de vida de la población. Por tanto, es un objetivo que tienen en común el gobierno, la academia y la industria, ya que se impulsa a las ciencias de la salud en México y se fortalece la competitividad del sector.
Con respecto a la distinción, Escobar Chávez declaró sentirse satisfecho con el trabajo que desarrollan sus asesorados de licenciatura y posgrado. “Los triunfos de mis estudiantes son triunfos compartidos: mucho de mi trabajo es también trabajo que ellos realizan. Me da muchísimo gusto que la FES Cuautitlán se posicione dentro del ámbito farmacéutico”.
Con este último galardón, nuestra casa de estudios se posiciona una vez más entre los primeros sitios del certamen, tal como lo ha hecho en ediciones pasadas. Así, se demuestra que en nuestras aulas se forman y laboran profesionistas comprometidos con su labor, quienes se esfuerzan por cambiar la vida de millones de personas.
El doctor Escobar y los alumnos involucrados agradecieron el apoyo y financiamiento otorgados por los proyectos PAPIIT IT 200218, PIAPI 1817 y PIAPIME 2.12.27.19.
Los 2.153 multimillonarios del mundo tienen más riqueza que los 4.600 millones de personas que constituyen el 60 por ciento de la población del planeta, revela un nuevo informe de Oxfam hoy antes del Foro Económico Mundial (FEM) en Davos, Suiza.
La desigualdad global está sorprendentemente arraigada y vasta, y el número de multimillonarios se ha duplicado en la última década. El CEO de Oxfam India, Amitabh Behar, quien se encuentra en Davos para representar a la confederación de Oxfam este año, dijo: “La brecha entre ricos y pobres no se puede resolver sin políticas deliberadas que rompan la desigualdad, y muy pocos gobiernos están comprometidos con esto”.
El informe de Oxfam, ‘ Time to Care ‘, muestra cómo nuestras economías sexistas están alimentando la crisis de desigualdad, permitiendo que una élite rica acumule grandes fortunas a expensas de la gente común y particularmente de las mujeres y niñas pobres:
Los 22 hombres más ricos del mundo tienen más riqueza que todas las mujeres de África.
Las mujeres y las niñas realizan 12.500 millones de horas de trabajo de cuidado no remunerado todos los días, una contribución a la economía global de al menos $ 10.8 billones al año, más del triple del tamaño de la industria tecnológica mundial.
Lograr que el uno por ciento más rico pague solo un 0,5 por ciento de impuestos adicionales sobre su riqueza en los próximos 10 años equivaldría a la inversión necesaria para crear 117 millones de empleos en sectores como ancianos y cuidado de niños, educación y salud.
“Nuestras economías rotas están llenando los bolsillos de multimillonarios y grandes empresas a expensas de hombres y mujeres comunes. No es de extrañar que la gente empiece a cuestionarse si los multimillonarios deberían existir ”, dijo Behar.
“Las mujeres y las niñas se encuentran entre las que menos se benefician del sistema económico actual. Pasan miles de millones de horas cocinando, limpiando y cuidando a niños y ancianos. El trabajo de cuidado no remunerado es el ‘motor oculto’ que mantiene en movimiento las ruedas de nuestras economías, negocios y sociedades. Es impulsado por mujeres que a menudo tienen poco tiempo para obtener una educación, ganarse una vida digna o opinar sobre cómo se gestionan nuestras sociedades, y que, por lo tanto, están atrapadas en el fondo de la economía ”, agregó Behar.
Las mujeres realizan más de las tres cuartas partes de todo el trabajo de cuidado no remunerado. A menudo tienen que trabajar horas reducidas o abandonar la fuerza laboral debido a su carga de trabajo de cuidado. En todo el mundo, el 42 por ciento de las mujeres en edad laboral no pueden conseguir trabajo porque son responsables de todos los cuidados, en comparación con solo el seis por ciento de los hombres.
Las mujeres también representan dos tercios de la “fuerza laboral de cuidados” remunerada. Los trabajos como los trabajadores de guarderías, los trabajadores domésticos y los asistentes de cuidado a menudo están mal pagados, proporcionan pocos beneficios, imponen horas irregulares y pueden tener un costo físico y emocional.
La presión sobre los cuidadores, tanto remunerados como no remunerados, aumentará en la próxima década a medida que la población mundial crezca y envejezca. Se estima que 2.330 millones de personas necesitarán atención para 2030, un aumento de 200 millones desde 2015. El cambio climático podría empeorar la crisis mundial de atención que se avecina: para 2025, hasta 2.400 millones de personas vivirán en áreas sin suficiente agua, y las mujeres y las niñas tendrán que caminar distancias aún más largas para buscarlo.
El informe muestra que los gobiernos están aplicando un impuesto masivo a los individuos y corporaciones más adinerados y no recaudan ingresos que podrían ayudar a eliminar la responsabilidad del cuidado de las mujeres y abordar la pobreza y la desigualdad.
Al mismo tiempo, los gobiernos están subfinanciando servicios públicos e infraestructura vitales que podrían ayudar a reducir la carga de trabajo de mujeres y niñas. Por ejemplo, las inversiones en agua y saneamiento, electricidad, cuidado de niños, atención médica podrían liberar el tiempo de las mujeres y mejorar su calidad de vida. Por ejemplo, proporcionar acceso a una fuente de agua mejorada podría ahorrar a las mujeres en partes de Zimbabwe hasta cuatro horas de trabajo al día, o dos meses al año.
“Los gobiernos crearon la crisis de desigualdad, deben actuar ahora para ponerle fin. Deben garantizar que las corporaciones y los individuos ricos paguen su parte justa de los impuestos y aumenten la inversión en servicios públicos e infraestructura. Deben aprobar leyes para abordar la gran cantidad de trabajo de cuidado realizado por mujeres y niñas, y garantizar que las personas que realizan algunos de los trabajos más importantes en nuestra sociedad, cuidando a nuestros padres, nuestros hijos y los más vulnerables, sean remunerados. salario. Los gobiernos deben priorizar la atención como tan importante como todos los demás sectores para construir más economías humanas que funcionen para todos, no solo para unos pocos afortunados ”, dijo Behar.
Notas para los editores.
Los portavoces están disponibles para entrevistas en árabe, inglés, francés, portugués y español.
Descargue ‘ Time to Care ‘, un documento de metodología que describe cómo Oxfam calculó las estadísticas en el informe y el conjunto de datos.
Los cálculos de Oxfam se basan en las fuentes de datos más actualizadas y completas disponibles. Las cifras sobre la proporción de la riqueza provienen del Libro de Datos de Riqueza Global 2019 del Credit Suisse Research Institute. Las cifras sobre los más ricos de la sociedad provienen de la Lista de multimillonarios de Forbes de 2019. La riqueza multimillonaria cayó en el último año, pero desde entonces se ha recuperado.
Oxfam forma parte de Fight Inequality Alliance , una creciente coalición mundial de organizaciones y activistas de la sociedad civil que organizará eventos del 18 al 25 de enero en 30 países, incluidos India, Kenia, México, Pakistán, Sudáfrica, Uganda y el Reino Unido, para promover soluciones a la desigualdad y exigir que las economías funcionen para todos.
BREAKING: The world’s billionaires have more wealth now than 4.6 billion people.
La creación de espermatozoides y óvulos artificiales a partir de células madre “serán dos de los grandes avances en reproducción humana asistida que puede ser una realidad en 2020“, según el doctor Jan Tesarik de la Clínica MARGen, científico que lidera desde España un programa de investigación cuyo objetivo es facilitar la procreación, con su propio material genético, tanto a mujeres con ausencia total o mala calidad de óvulos como a hombres que carecen de la línea celular espermatogénica.
Tesarik, que en este proyecto trabaja con especialistas de diferentes países, fue pionero en lograr el nacimiento de niños a partir de óvulos fecundados “sin espermatozoides” y lo hizo utilizando sus células precursoras, las espermátidas.
También desarrolló la técnica para obtener espermátidas, mediante cultivo in vitro, a partir de células aún más inmaduras, llamadas espermatocitos.
El problema es que hay hombres que carecen tanto de espermátidas como de espermatocitos, y la única posibilidad para tener hijos en estos casos es acudir a la donación de espermatozoides. La solución es crearlos a partir de células madre del paciente, algo que puede ser una realidad en 2020, aseguró.
En el caso de las mujeres, especialmente en las de edad avanzada, el problema más difícil de resolver es la ausencia de óvulos o la mala calidad de los existentes. “En los últimos años hemos desarrollado diferentes tratamientos que mejoran la probabilidad de éxito en reproducción asistida de mujeres mayores con sus propios óvulos“, ha añadido.
Sin embargo, ninguno logra la tasa de embarazo de 80% que se consigue con los óvulos donados, ha añadido el médico.
En el caso de este nuevo método, la tasa de embarazo dependerá de la salud de las células madre disponibles y “será difícil de igualar” con la donación de óvulos. “No hay que olvidar que la técnica se dirige a mujeres cuya tasa con su propio material genético sería cero o cerca de cero”, ha subrayado.
La hormona del crecimiento será otra de las protagonistas de la reproducción asistida en 2020. Además de mejorar la calidad de óvulos, su utilización tiene efectos positivos en otros mecanismos importantes implicados en el embarazo, como la receptividad uterina -la capacidad que tiene el útero de dejar que un embrión llegue a implantar- o la circulación sanguínea en el sistema reproductor femenino.
El doctor Tesarik ha coordinado una serie de estudios, en los que ha participado medio centenar de científicos -españoles, australianos, chinos, taiwaneses, estadounidenses, estonios y daneses- que ofrecen una amplia colección de datos sobre el papel de la hormona de crecimiento en la función reproductiva femenina. Está previsto que, a lo largo de 2020, estos trabajos lleguen al ámbito clínico para ayudar a más mujeres a quedar embarazadas.
Un nuevo estudio publicado en Psychological Medicine que fue dirigido por investigadores de la Universidad de Bristol descubrió que fumar tabaco puede aumentar el riesgo de desarrollar problemas de salud mental, como depresión y esquizofrenia.
Es bien sabido que fumar es mucho más común entre las personas con enfermedades mentales, especialmente depresión y esquizofrenia. Sin embargo, la mayoría de los estudios que han analizado esta asociación no han podido descifrar si se trata de una relación de causa y efecto y, de ser así, en qué dirección. ¿La enfermedad mental aumenta la probabilidad de fumar, o fumar es en sí mismo un factor de riesgo de enfermedad mental?
Ahora, científicos dicen que han resuelto el problema. “Encontramos evidencia de efectos causales en ambas direcciones“, dijo la Dra. Robyn Wootton, primer autor de la investigación, investigador asociado de la Universidad de Bristol.
Los investigadores utilizaron datos del Biobanco del Reino Unido de 462,690 individuos de ascendencia europea, que comprenden el 8% actual fumadores y 22% de exfumadores.
Wootton dijo que si bien las graves consecuencias físicas del tabaquismo ya se conocían, la nueva investigación subrayó la importancia de evitar que las personas comiencen el hábito y ayudar a los fumadores a dejarlo para proteger su salud mental, ya sea que tengan o no problemas de salud mental existentes.
El equipo aplicó un enfoque analítico llamado aleatorización mendeliana, que utiliza variantes genéticas asociadas con una exposición (por ejemplo, fumar) para apoyar conclusiones más sólidas sobre las relaciones de causa y efecto.
El equipo se centró en 378 variantes genéticas que anteriormente se habían relacionado con si las personas comienzan a fumar, así como 126 variantes genéticas que el equipo descubrió que estaban vinculadas a un puntaje más alto, fumar de por vida, una medida que abarca cuánto fumaban las personas, por cuánto tiempo y si renunciaban al hábito.
Wootton y sus colegas utilizaron dos bases de datos genéticas separadas, una que incluía a miles de personas con esquizofrenia y la otra a miles de personas con depresión mayor, para explorar si el riesgo de tener tales afecciones estaba relacionado con las variantes genéticas para fumar.
Los resultados revelan que tanto comenzar a fumar como niveles más altos de fumar están relacionados con un mayor riesgo de depresión y esquizofrenia.
Como ejemplo, una persona que fumaba 20 cigarrillos al día durante 15 años pero luego no fumaba durante 17 años tenía más del doble de probabilidades de desarrollar esquizofrenia y casi el doble de probabilidades de desarrollar depresión que alguien que nunca había fumado.
El equipo también analizó si las personas con predisposición genética a la depresión o la esquizofrenia fumaban más. Si bien efectivamente encontraron ese efecto, fue más débil que en la dirección opuesta.
Sin embargo, el estudio tiene limitaciones, incluido que se centró en personas de ascendencia europea.
Wootton dijo que era necesario explorar exactamente cómo fumar podría aumentar el riesgo de esquizofrenia y depresión, pero una posibilidad era que la nicotina influye en las vías del cerebro relacionadas con problemas de salud mental. Eso podría ser importante, agregó, ya que la nicotina también se encuentra en los cigarrillos electrónicos.
El estudio se suma a un trabajo cada vez mayor que sugiere que fumar puede tener efectos adversos en la salud mental. El mismo grupo publicó un estudio similar en el British Journal of Psychiatry a principios de este año en colaboración con la Universidad de Amsterdam, que muestra evidencia de que fumar tabaco aumenta el riesgo de trastorno bipolar.
El Dr. Ian Hamilton, experto en adicciones y salud mental de la Universidad de York, dijo: “Si bien los daños físicos del tabaquismo son bien conocidos, esta investigación señala los riesgos para la salud mental del consumo de tabaco”.
La primera cerveza artesanal mexicana elaborada con agua de mar fue creada por Cristina Zenyaze Ramírez Pérez, ingeniera en alimentos por la Unidad Iztapalapa de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM), y la salida al mercado de esta bebida está prevista para febrero de 2020, en dos estilos: Porter, con sabor a chocolate amargo y café, y Pale Ale, con notas acarameladas y aroma afrutado.
Este proyecto –en etapa de prototipo– surgió durante un viaje de la universitaria a Chile por un intercambio estudiantil que la acercó a la cultura de la elaboración artesanal, por lo que al terminar la licenciatura realizó prácticas profesionales en una compañía industrial y, al conocer el proceso de fabricación, “me percaté de las posibilidades de diseñar una marca propia a partir de agua de mar como diferenciador, una idea que estructuré hasta concebir Dragón azul”.
No obstante su manufactura con un recurso marino, no resulta salado debido a que se desaliniza, purifica y extrae de las profundidades del Océano Pacífico, por lo que es apto para el consumo humano, en particular al tratarse de agua dura rica en minerales, que intensifican las notas de sabor y aroma.
La mayoría de las cervezas que se comercializan son de baja calidad, en virtud de que el principal interés que priva en ese sector industrial es cumplir con los volúmenes requeridos de producción, en detrimento de los estándares de excelencia, sin contar con que en general llevan conservadores y son pasteurizadas, lo que las hace perder o disminuir sus características organolépticas de sabor, aroma y color. En contraste, la artesanal contiene maltas base y especiales, así como gran cantidad de lúpulo que la dota de aroma y amargor, detalló.
Otro problema consiste en que en el ramo “todos hacen lo mismo”, al aplicar cambios o mejoras en tres de los cuatro ingredientes fundamentales: malta, lúpulo y levadura, pero no dan interés suficiente al cuarto elemento: el agua, que es prioritario por constituir 95 por ciento de la bebida, además de que en ocasiones el usuario ignora lo que está consumiendo, muchas veces por falta de información o porque no tiene acercamiento con la cultura del prototipo artesanal.
En el procesamiento de Dragón Azul, cuyo eslogan es Tan refrescante como el mar, se cuidan los detalles de cada ingrediente, lo que arroja un sabor único que, al generar una experiencia sensorial, invita a sumarse al conocimiento sobre este campo, expresó Ramírez Pérez en entrevista.
El producto estará disponible en dos estilos: Porter, con un porcentaje de alcohol de seis por ciento y una unidad internacional de amargor (IBU) de 24, lo que lo hace moderadamente amargo; mantiene una presencia profunda de maltas tostadas, con notas sabor chocolate amargo y café, y se caracteriza por una tonalidad oscura, ideal para acompañar platillos ahumados o asados, así como diferentes cortes de carnes rojas y pescados, añadió la egresada.
El tipo Pale Ale tiene un porcentaje de alcohol de nueve por ciento y una IBU de 30; detenta un color dorado a cobrizo con notas acarameladas; preserva un aroma afrutado, y resulta óptima con alimentos picantes o fritos, así como con mariscos.
Hasta 2015, el comercio mundial de la cerveza artesanal alcanzaba 85 mil millones de dólares y se estima que para antes de 2025 el valor sea de 503 mil millones de dólares, con una tasa de crecimiento anual de 20 por ciento. México está posicionado como el cuarto fabricante de cerveza a nivel global, con un consumo per cápita de 65 litros al año y ésta domina el mercado de bebidas alcohólicas, pues significa más de 80 por ciento de las ventas totales.
En 2018, la artesanal representó 0.2 por ciento del total de la manufactura nacional en el rubro cervecero y desde hace siete años, las ventas han ido sólo en incremento, por lo que “podemos decir que hay una buena oportunidad de negocio” para Dragón azul, que se encuentra en etapa de prototipo y ya se han realizado, tanto lotes de prueba para ambos estilos con concentraciones distintas de agua de mar, como análisis físico-químicos que permitieron observar que, a mayor cantidad de ese recurso, el pH aumenta, lo que no representa un cambio determinante.
La ingeniera Ramírez Pérez agregó que “manejando una concentración adecuada de agua de mar, las características organolépticas se intensifican, lo cual hace que presente mayor cuerpo, sabor y aroma, es decir, que sea más atractiva y compleja en gusto”. Por consiguiente, bares, restaurantes, tiendas y boutiques que expendan esta mercancía podrán distinguirse, al ofrecer algo diferente, ya que el agua de mar intensifica la sazón y la hace inigualable, lo que representará nuevos clientes.
La producción –en una primera fase, prevista para febrero de 2020– sería de alrededor de cien litros al mes de cada estilo equivalentes a 23 cajas con 12 botellas cada una para su distribución en establecimientos de zonas con niveles socioeconómicos medio o alto, ya que el precio será necesariamente más elevado: de entre 70 y cien pesos, por unidad.
El proyecto de la egresada de la Casa abierta al tiempo fue uno de los diez finalistas del programa Atrévete a Emprender, diseñado por el Fondo para el Desarrollo Social que, en sinergia con las universidades públicas de la Ciudad de México, impulsa la cultura del emprendimiento y apoya el desarrollo de planes que pretenden solucionar problemáticas sociales cotidianas
El que un libro esté hecho de madera, no quiere decir que sea un árbol. En este sentido, un equipo multidisciplinario de científicos, ha extraído y reutilizado células de un organismo para satisfacer otras necesidades.
Esta investigación, por primera vez, “diseña máquinas completamente biológicas desde cero”, escribe el equipo en su nuevo estudio publicado esta semana en la revista PNAS.
El equipo compuesto por investigadores de la Universidad de Vermont (UVM) y la Universidad Tufts utilizó células vivas provenientes de la rana de uñas africana (Xenopus laevis): células de su corazón y las de su piel.
Las nuevas criaturas, llamadas “xenobots” fueron diseñadas en una supercomputadora Deep Green en el Vermont Advanced Computing Core en la UVM, y luego ensambladas y probadas por biólogos en la Universidad de Tufts. El equipo, incluido el autor principal y estudiante de doctorado Sam Kriegman, utilizó un algoritmo evolutivo para crear miles de diseños candidatos para las nuevas formas de vida. Intentando lograr una tarea asignada por los científicos, como la locomoción en una dirección, la computadora, una y otra vez, volvería a ensamblar unos cientos de células simuladas en innumerables formas.
Cómo lo hicieron
A medida que se ejecutaban los programas, impulsados por reglas básicas sobre la biofísica de lo que la piel de rana y las células cardíacas pueden hacer, los organismos simulados más exitosos se mantuvieron y refinaron, mientras que los diseños fallidos se descartaron. Después de cien ejecuciones independientes del algoritmo, se seleccionaron los diseños más prometedores para la prueba.
Diseño y fabricación de organismos reconfigurables. Imagen: PNAS
Como puede verse en la imagen: Un objetivo de comportamiento (ej. maximizar el desplazamiento), junto con los bloques estructurales [vóxeles contráctiles del corazón (rojo) y pasivos de la piel (cian)] son suministrados a un algoritmo evolutivo. El algoritmo desarrolla una población inicialmente aleatoria y devuelve el mejor diseño, es decir, el algoritmo ‘escoge’ los diseños más adecuados para esa tarea u objetivo específico.
Después, el equipo de Tufts, dirigido por Michael Levin, quien dirige el Centro de Biología Regenerativa y del Desarrollo en Tufts, y con el trabajo clave del microcirujano Douglas Blackiston, transfirieron los diseños in silico a la vida.
Primero recolectaron células madre, cosechadas de los embriones de las ranas africanas. Estos se separaron en células individuales y se dejaron incubar. Luego, usando unas pinzas diminutas y un electrodo aún más pequeño, las células se cortaron y unieron bajo un microscopio en una aproximación cercana de los diseños especificados por la computadora.
Estos “xenobots” de un milímetro de ancho, son entonces, ensambladas en formas corporales nunca vistas en la naturaleza, las células comenzaron a trabajar juntas.
Las células de la piel formaron una arquitectura más pasiva, mientras que las contracciones una vez aleatorias de las células del músculo cardíaco se pusieron a trabajar creando un movimiento ordenado hacia adelante según lo guiado por el diseño de la computadora, y ayudado por patrones espontáneos de autoorganización, lo que permite a los robots moverse hacia un objetivo, tal vez levantar una carga útil (como un medicamento que debe llevarse a un lugar específico dentro de un paciente) y curarse a sí mismos después de ser cortados.
“Podemos imaginar muchas aplicaciones útiles de estos robots vivos que otras máquinas no pueden hacer”. “Podrían buscar compuestos desagradables o contaminación radiactiva, recolectar microplásticos en los océanos, o bien viajando en las arterias para raspar las placas de colesterol (arterosclerosis)”, comenta Levin.
Tecnología viva
Muchas tecnologías están hechas de acero, hormigón o plástico. Eso puede hacerlos fuertes o flexibles. Pero también pueden crear problemas ecológicos y de salud humana, como el creciente problema de la contaminación plástica en los océanos y la toxicidad de muchos materiales sintéticos y electrónicos.
“La desventaja del tejido vivo es que es débil y se degrada”, dice Josh Bongard, profesor del Departamento de Ciencias de la Computación y del Centro de Sistemas Complejos de la UVM. “Es por eso que usamos acero. Pero los organismos tienen 4.500 millones de años de práctica para regenerarse y continuar durante décadas”. Y cuando dejan de trabajar (cuando mueren) generalmente se desmoronan sin causar daño. “Estos xenobots son completamente biodegradables“, dice Bongard, “cuando terminan su trabajo después de siete días, son solo células muertas de la piel”.
Además, los xenobots tienen la capacidad de regenerarse. “Cortamos el robot casi por la mitad y se cose de nuevo y continúa con sus tareas”, dice Bongard. “Esto es algo que no puedes hacer con las máquinas típicas”.
Descifrando el código
Tanto Levin como Bongard dicen que el potencial de lo que han estado aprendiendo sobre cómo las células se comunican y se conectan se extiende tanto en la ciencia computacional como en nuestra comprensión de la vida.
Para hacer que un organismo se desarrolle y funcione, hay mucho intercambio de información y cooperación (computación orgánica) que se realiza dentro y entre las células todo el tiempo, no solo dentro de las neuronas. Estas propiedades emergentes y geométricas están conformadas por procesos bioeléctricos, bioquímicos y biomecánicos, “que se ejecutan en un ‘hardware’ específico, el ADN”, dice Levin, “y estos procesos son reconfigurables, permitiendo nuevas formas de vida”.
Los científicos ven el trabajo presentado en su nuevo estudio como ‘una posibilidad escalable para diseñar organismos reconfigurables’.
¿Qué determina realmente la anatomía hacia la cual cooperan las células?, pregunta Levin, “como hemos demostrado, estas células de rana pueden ser inducidas a crear formas vivas interesantes que son completamente diferentes de lo que sería su anatomía predeterminada”, dice el científico.
El equipo cree que construir los xenobots es un pequeño paso para descifrar lo que él llama el “código morfogenético”, proporcionando una visión más profunda de la forma general en que se organizan los organismos, y cómo calculan y almacenan la información en función de sus historias y entorno.
Muchas personas se preocupan por las implicaciones del cambio tecnológico rápido y las manipulaciones biológicas complejas. “Ese miedo no es irrazonable”, dice Levin. “Cuando comenzamos a jugar con sistemas complejos que no entendemos, vamos a tener consecuencias no deseadas”. Muchos sistemas complejos, como una colonia de hormigas, comienzan con una unidad simple; pero a partir de una hormiga, sería imposible predecir la forma de su colonia o cómo pueden construir puentes sobre el agua con sus cuerpos interconectados.
“Si la humanidad va a sobrevivir en el futuro, necesitamos comprender mejor cómo las propiedades complejas, de alguna manera, emergen de reglas simples“, dice Levin. Gran parte de la ciencia se centra en “controlar las reglas de bajo nivel. También necesitamos comprender las reglas de alto nivel”, dice. “Si quisieras un hormiguero con dos chimeneas en lugar de una, ¿cómo modificarías las hormigas? No tendríamos idea”.
En otras palabras, “este estudio es una contribución directa para controlar lo que la gente teme, lo cual son consecuencias no deseadas”, dice Levin.
