Azucares esenciales para la vida pudieron llegar en un asteroide

Igual los asteroides y meteoritos no solo deberían contemplarse como una amenaza para la vida al estilo Armageddon. Según la versión menos radical de la teoría de la panspermia al menos los elementos básicos para la vida pudieron llegar a la Tierra después de un viaje cósmico a lomos de un asteroide. Esta hipótesis se ve reforzada cada vez que los científicos indagan un poco más en los meteoritos que se han encontrado desperdigados por la superficie terrestre. Desde agua a hidrocarburos se han encontrado atrapados en forma de cristales en el interior de estas rocas espaciales. 

De nuevo, esta teoría vuelve a reforzarse después de la última publicación en Proceedings of the National Academy of Sciences, donde se ha detectado ribosa, un azúcar esencial para la maquinaria genética que rige la vida en nuestro planeta, en la estructura de dos meteoritos diferentes. Estos rastros de ribosa y otros azucares con estructuras similares se han detectado en 2 muestras de meteorito recuperadas una en Marruecos y otra en Australia. ¿No se habrán contaminado en nuestro planeta? Difícilmente. Está posibilidad se ha descartado midiendo los niveles de Carbono 13 (una variante o isótopo del carbono molecular que contiene un neutrón de más) presentes en los azucares encontrados, ya que este isotopo es más habitual en moléculas orgánicas originadas en el espacio que terrestres. 

El equipo responsable de la publicación sospecha que estos azucares se formaron hace mucho tiempo por la reacción entre agua y formaldehido presente en el asteroide. Las simulaciones de laboratorio en condiciones similares a las espaciales han mostrado como estás reacciones son posibles incluso en microcristales hielo.

Estructura molecular de la ribosa junto a fragmento de meteorito

Grupo de Investigación Traslacional en Linfoma, breve presentación

Lo más apropiado para el “relanzamiento” del blog me parece que es presentaros brevemente mi grupo de investigación; por un lado a las personas, que son casi como mi segunda familia… (Piénsalo, mínimo pasamos 5 días a la semana juntos) y por otro lado nuestro campo de investigación. 

Somos un grupo bastante nuevo, formado en mayo del año pasado en el Instituto oncológico de Vall d’Hebron (VHIO para los amigos) por 2 postdoctorados (Barcelona y Brasil), 2 doctorandos (los dos somos de Barcelona) y nuestro investigador principal de tierras francesas. Ahora empezamos nuestro camino en un nuevo instituto, como ya he dicho en la anterior entrada en el “Instituto de Investigación contra la leucemia Josep Carreras” (IJC también para los amigos, nos gustan las abreviaturas). 

Que no te engañe el nombre, no solo investigamos en leucemia si no en todo tipo de hemopatías malignas, lo que vine a ser cáncer en la sangre. Igual estás más acostumbrado a oír hablar de cáncer de colon, pulmón o mama pero solo en España cada año se diagnostican 30.000 nuevos casos de cáncer de sangre, lo que los hace el tercer tipo más habitual solo detrás de pulmón y mama. Aún y con esas cifras, la posibilidad de curación de estos cánceres, dependiendo del subtipo, llega a máximos del 90%. Por eso es tan importante el trabajo en este campo, porque es posible que estemos cerca de conseguir una cura total. Después nos tocará reducir la toxicidad de los tratamientos, mejorar la calidad de vida durante el mismo e incluso personalizar las terapias para que cada paciente tenga mejor curación y menos efectos secundarios. Hay trabajo para rato, pero no nos rendiremos nunca. 

Hay muchos tipos de cáncer en sangre, demasiados como para explicarlos en una única entrada, si os pica la curiosidad ya los iré explicando. Nosotros, el Grupo de Investigación Traslacional en Linfoma, estamos centrados como habrás sospechado en linfomas, en especial en linfomas agresivos de células B. Este tipo de cáncer tiene su origen en las células B, el grupo de glóbulos blancos que nos protegen de las enfermedades produciendo anticuerpos. Por norma general el tumor, el cáncer en sí, se encuentra afectando alguno o algunos de los muchos ganglios linfáticos del cuerpo. Al ser células que recorren libremente el sistema sanguíneo y linfático, en muy pocos casos se puede eliminar el tumor mediante una operación como sí sucede en la mayoría de tumores “sólidos” (mama, colon, etc). No nos queda otra opción que explorar como podemos bloquear y eliminar estos tumores desde dentro 

Esquema del desarrollo de células sanguíneas

Para ello tenemos especial interés en entender como estas células tumorales se relacionan con las células sanas, tumorales, inmunitarias y factores de su alrededor (lo que se conoce como microambiente), para ver cómo podemos bloquear su movimiento, reproducción o incluso activar el resto de nuestras defensas para eliminar el tumor. Con este objetivo en mente tenemos varias herramientas a nuestro alcance, una de ellas es la base de mi tesis doctoral. Para mantenerlo simple, la idea básica consiste en intentar replicar estos tumores en nuestro laboratorio. Lo podrías comparar con montar un Lego: ahora mismo disponemos de todas las piezas para montar este linfoma de Lego (los tipos de células que lo montan, los factores que participan, etc), peeeero no tenemos las instrucciones ni sabemos cómo encajar bien las piezas. Este lego, a largo plazo, mantendrá la estructura que tiene un ganglio humano y se comportará del mismo modo que lo hace dentro del organismo. Esto nos permitirá probar nuevos fármacos y estudiar cómo se comportan las células y ya de forma ideal poder replicar de forma rápida el tumor de una persona y desarrollar en el laboratorio un tratamiento hecho a medida… ojalá.

Si te interesa cotillear un poco más lo que hacemos te animo a que nos visites y nos sigas en Twitter. Como estamos en pleno traslado hay poquita cosa aún pero tiempo al tiempo.

¿Porqué volver?

Toda mi vida he sentido una enorme curiosidad por el funcionamiento de todo lo que nos rodea, desde las estructuras más pequeñas como los quarks hasta las bestias gigantes como la Gran Muralla de Hércules-Corona Boreal, el objeto más grande descubierto hasta el momento en el universo. Años (vale, 25 no son muchos, pero para mí son toda una vida) estudiando con la única idea clara de que yo quería participar en esta maravilla a la que se llama ciencia.

Fluctuando toda la vida entre estudiar cualquiera de las ramas de la biología o física pura, mi "falta de habilidad matemática" me llevo finalmente a decantarme por ciencias de la vida, Biotecnología finalmente. ¿Porqué biotecnología y no bioquímica? Buena pregunta. A día de hoy aún no te puedo dar una respuesta a ciencia cierta (nunca mejor dicho). Más de lo mismo pasó al escoger el máster. Medicina traslacional. Aún hoy, casi un año después de acabarlo creo que ni yo ni ninguno de mis compañeros podemos explicar que es la medicina traslacional. Aún así puedo decir que he conseguido mi objetivo: ponerme cada día una bata blanca pipeta en mano y disponerme a descubrir que secretos nos esperan dentro del cuerpo humano. Francamente me encanta y a veces me sorprende que nos paguen por este trabajo tan fascinante.

Durante el máster hemos tenido el gusto de tener como profesor a algunos de los mejores científicos de nuestro país. Aún y ser todos grandes científicos, muchos de ellos (la mayoría) han tenido dificultades para explicarnos con claridad su investigación y sus resultados. Podrías pensar "hombre pues el buen chico no les ha prestado demasiada atención", cosa que es cierta en más de un caso, no te voy a mentir. Sin embargo cuando 38 personas totalmente diferentes que lo único que comparten es una formación científica son incapaces de comprender al 100% el trabajo de profesionales de su mismo campo, el problema viene por otro lado, directamente desde el mundo académico y en especial el científico:

SOMOS INCAPACES DE ACERCAR AL MUNDO DE FORMA CLARA LO QUE HACEMOS EN LOS LABORATORIOS.

Que entre científicos a veces no se entiendan mira... siempre puedes recurrir a buscar en internet los artículos de los otros profesionales. Pero que seamos incapaces de explicar nuestro trabajo a la sociedad no tiene perdón. La sociedad es la que financia nuestro trabajo a través de sus impuestos, donaciones, etc. Su comprensión de nuestro trabajo debería ser una máxima prioridad para todo científico. Si nosotros no facilitamos el acceso a la ciencia, claro que no habrá un interés real en nuestro país por ninguna de las disciplinas científicas.

Es esta incapacidad para divulgar y la obligación que siento por acercar nuestros progresos al público general los que me han llevado a reactivar este proyecto más a menos 2.555 días después de empezarlo. Especialmente ahora, dando mis primeros pasos para conseguir mi título de Doctor en el Instituto de Investigación contra la Leucemia Josep Carreras, donde llevo mis primeros proyectos, siempre con el respaldo de mi jefe de grupo, y necesito más que nunca la confianza de la sociedad para invertir en nuestras ideas. Así pues aprovecharé esta plataforma para acercar toooooda la ciencia pero obviamente también nuestro trabajo en particular.

En resumen espero que encontréis cositas interesante por estas paginas, que sea capaz de explicarlas con claridad y entusiasmo y que sobretodo nunca dejéis de ser curiosos.

Encontrada un cepa de poliomielitis inmune a la vacuna

Antes de que la vacuna contra la poliomielitis creada por Jonas Salk en 1955, había una media de 350.000 casos cada año. Gracias a concienzudas campañas de vacunación con el fin de erradicar de una vez por todas esta enfermedad, esta cifra se ha reducido un 99% en los últimos 30 años, dando solo 650 casos en 2011 y 416 documentados el año pasado. Aunque se estaba cerca de su erradicación total, en los últimos años se han registrado epidémias significativas como la acaecida en Congo y Tayikistán el año 2010 o en China el año 2011. El brote congolés fue excepcional al presentar una letalidad que rondaba el 47%: de los 445 casos confirmados en el país africano, cerca de 210 fallecieron.

En un principio los científicos achacaron la magnitud del brote a una falta de vacunación. Pero, sin embargo, la causa parece ser muy diferente y más preocupante. Después de diversas investigaciones y estudios, se concluyo que el ratio de vacunación era suficientemente elevado como para que se diera una epidemia de estas magnitudes, especialmente en adultos. El Poliovirus se transmite normalmente por contacto con las heces de un paciente infectado, por lo tanto la aglomeración de gente en las ciudades y la falta de acceso a agua limpia podrían haber contribuido en la expansión del virus. Aún así no era suficiente motivo para tal brote.

A principios de año, un equipo formado por investigadores del IRD identificaron la cepa causante del brote y secuenciaron su información genética (en este caso ADN) descubriendo para su sorpresa que esta información presentaba dos mutaciones poco habituales en las proteínas que forman el “manto” del virus. Resulto ser un tanto similar a otra cepa mutante que se identificó en Angola el año 2009. Jan Felix Drexler, de la Universidad de Bonn, lidero el equipo de investigación cuyos resultados se han publicado en Proceedings of National Academy of Sciences.

Los científicos decidieron analizar la resistencia de esta variante de poliovirus ya que al parecer, esta evolución complica el trabajo a los anticuerpos que produce el sistema inmunológico del paciente vacunado, que dejan de identificar la cepa vírica. 

Los investigadores tomaron muestras sanguíneas de 60 voluntarios previamente que habían sido vacunados y vivían en el país vecino, Gabón, donde se encuentra instalado parte del equipo de investigadores. La sangre fue expuesta a diversas cepas de Poliovirus dando unos resultados preocupantes. Los anticuerpos no funcionaban correctamente al enfrentarse a la nueva cepa mutante. Así descubrieron que sus anticuerpos eran menos efectivos contra la cepa del Congo que frente a otras cepas de poliovirus. Los investigadores calculan que, durante la epidemia de 2010, entre el 15 y el 30 % de la personas vacunadas contra el virus no estaban protegidas debido a la resitencia del patógeno.

El equipo de Drexler avisa de que podría haber diversas cepas mutantes esparcidas por el mundo, por lo que los investigadores y los servicios médicos deberian estar preparados y atentos.

Gracias al duro trabajo realizado a lo largo de estos últimos treinta años, la poliomielitis es endémica únicamente en Afganistán, Pakistán y Nigeria. Aun y así, los brotes sufridos estos últimos años en China, Tayikistán y República Democrática del Congo nos recuerdan, que las infecciones se pueden desplazar por todo el globo. El descubrimiento de esta nueva cepa resistente a la vacuna sin duda dificultará el trabajo. No queda mucho para su erradicación total, pero mientras siga ahí fuera seguirá suponiendo un peligro, especialmente en el momento en el que “decida” mutar.

Generan vasos sanguíneos In vitro en apenas una semana

Simplemente usando un par de cucharadas de sangre, científicos has conseguido obtener en el laboratorio vasos sanguíneos funcionales en apenas una semana. Para añadir más sorpresa a la noticia posteriormente un equipo médico ha conseguido trasplantar con éxito estos vasos en tres niños que necesitaban un “bypass”. Ahora que se ha demostrado la seguridad y eficacia de este rápido método, los médicos pueden empezar a aplicar esta novedosa técnica para tratar a pacientes con enfermedades vasculares, las cuales afectan alrededor de 25 millones de personas en el mundo. El artículo se ha publicado en la revista EBioMedicine.

Hace 3 años, el profesor en biología de trasplantes Suchitra Sumieran-Holgersson y el cirujano Michael Olausson, ya consiguieron hacer crecer una vena para un paciente que carecía de conexión entre el hígado y el tracto gastrointestinal. Para realizar esta proeza, el dúo primero tubo que obtener una cuantas células madre, así que tuvieron que taladrar el hueso del paciente hasta llegar a su médula ósea para poder aislarlas. Usando las propias células del paciente es importante para reducir casi por completo el rechazo por parte del sistema inmune del paciente.

Aunque el tratamiento fue un éxito, el equipo tardo un mes en generar esta vena “personalizada” y además el procedimiento de extracción de médula es un procedimiento bastante desagradable y doloroso. Con la idea de que la técnica se podía mejorar, decidieron extraer células madre de muestras de sangre. Solo se extrajeron 25 mililitros de tres niños diferentes para este nuevo estudio, los cuales carecían de la misma vena que el primer paciente. 

Después de aislar las células necesarias de las muestras, el equipo las uso para repoblar un “andamio guía” vascular, obtenido de un donante, al cual se le habían eliminado sus células. Remarcable el hecho de que estas células madre solo precisaron una semana para repoblar estas 3 estructuras dando como resultado venas “personalizadas”. Este crecimiento acelerado se dio debido a la propia sangre utilizada ya que esta contiene factores promotores del crecimiento. Entonces se trasplantaron las nuevas venas en los niños, las cuales permitirían una colaboración correcta y eficaz entre hígado y el tracto gastrointestinal. 2 de los niños tratados respondieron correctamente y siguen progresando sin problemas pero el tercero sigue bajo observación periódica para asegurar el éxito del tratamiento.

“Creemos que este avance tecnológico puede llevar a la expansión del uso de este método para que sea utilizado en diversos pacientes, como los que sufren de varices o infarto de miocardio, ambas dolencias precisan de una “sustitución” de venas”, afirmo Sumieran-Holgersson al anunciar el avance. “Nuestro sueño es conseguir capacidad para hacer crecer órganos completos como modo para paliar la falta de donantes de órganos y la creciente demanda”.

El carguero Antares de la NASA explota en pleno despegue

El carguero Antares de la NASA ha sufrido, según palabras textuales de la misma agencia espacial, "un imprevisto fatal" que ha ido seguido de una explosión en pleno lanzamiento en la base espacial de Wallops Island, en Virginia. En las imágenes, que la NASA emitía en directo, se vio lo que parece ser la caída de la estructura del cohete. "Estamos evaluando el estado de la misión", se limitió a decir la agencia espacial norteamericana en su página web aunque no llegó a cortar la emisión. La empresa privada estadounidense Orbital Sciences Corporation ya había postergado este lunes por 24 horas el lanzamiento de una cápsula no tripulada Cygnus a bordo del cohete Antares hacia la Estación Espacial Internacional (ISS), donde debía entregar víveres y equipos.

La postergación fue decidida diez minutos antes de la hora prevista para el despegue y obedeció a la presencia de un barco al interior del perímetro de seguridad del lanzamiento, en el océano Atlántico. La cápsula transportaba una carga de 2,3 toneladas. Alrededor de 700 kilos estaban destinados a experimentos científicos.

Uno de ellos estaba destinado a ser sobre la irrigación del cerebro y del corazón cuando no existe gravedad, y debería permitir atenuar los dolores de cabeza que padecen los astronautas de la ISS, indicó la Nasa. Los resultados de esta experiencia podrían también tener efectos sobre el tratamiento de enfermedades neurológicas como el Alzheimer. Se trataba de la tercera operación de aprovisionamiento de Cygnus hacia la ISS. El primer vuelo tuvo lugar en enero de 2014.

Células madre como terapia antitumoral

Se han conseguido generar células madre capaces de producir químicos con capacidad para eliminar células tumorales, abriendo una puerta para la lucha contra tumores de acceso particularmente difícil.

Las células madre han estado últimamente en el punto de mira y en las investigaciones más punteras en biomedicina por su capacidad de ser reprogramadas en cualquier célula del cuerpo. También pueden ser reprogramadas para producir una exotóxina endogena de Pseudomonas, que resulta tóxica para células tumorales en el cerebro.

Pseudomonas

Está exotoxina puede ser producida en un laboratorio y administrada para luchar contra tumores cerebrales, aunque se ha descubierto que su uso presenta limitaciones según cuenta el Dr. Khalid Shah, del Harvard Medical School. “Las toxinas antitumorales se han usado con un gran éxito en diversas variedades de cáncer sanguíneo, pero se han mostrado menos eficaces en tumores “sólidos” ya que estos tipos de tumores suelen ser de acceso más difícil y estas toxinas tienen una vida media corta” afirma Shah.

Para solucionar este problema, Shah queriia descubrir un mecanismo para que estas toxinas se sigan produciendo, preferiblemente cuando el tratamiento haya llegado al “núcleo” del tumor. En la revista Stem Cells, Shah ha anunciado que esto es posible como mínimo en ratones.

“Hace unos años descubrimos que las células madre podrían ser usadas para generar de manera continua estas toxinas contra tumores cerebrales, pero primero necesitábamos manipular genéticamente estas células para que fueran resistentes a su propia toxina”dice Shah. “Ahora hemos conseguido células madre resistentes a su propia toxina que pueden generarla y liberarla para eliminar células tumorales”.

Esta endotoxina de Pseudomonas, elimina cualquier célula a la que consigue penetrar, pero otros equipos de investigación que esta toxina y otras citotoxinas sigan entrando en células tumorales pero no tengan capacidad de penetración en células sanas.

Shah y su equipo han ido un paso más allá, evitando que estas exotoxinas actúen mientras sigan dentro de las células madre que las pueden producir. “Hemos probado estas células madre en modelos cerebrales de ratones con tumores cerebrales” dice Shah. “Después de realizar todos los análisis moleculares hemos visto que con este tratamiento se inhibe la síntesis proteica ligada a los tumores cerebrales y pudimos apreciar que estas toxinas eliminan las células tumorales del cerebro”.

En verde célula tumoral y en rojo célula madre infectada
 con el virus causante del Herpes

Antes de trasladar estos ensayos a humanos, Shah quiere desarrollar terapias donde las células madre productoras de exotoxinas de Pseudomonas colaboren con otras células madre eficaces contra diferentes tipos de cánceres que han conseguido generar en su laboratorio.

A principios de este año, Shah anunció el uso de células madre cargando “armamento” biológico más que químico para luchar contra tumores. Este proyecto consiguió utilizar células madre para transportar el virus causante del Herpes a tumores cerebrales en ratones.

Un trasplante pionero devuelve la movilidad a un paciente paraplégico

Un hombre que sufría parálisis de la cintura para abajo ha vuelto a caminar tras someterse a una terapia pionera en la que se le trasplantaron células de su cavidad nasal dentro de la médula espinal, según informa este martes la cadena BBC.

El búlgaro Darek Fidyka, que sufría parálisis tras ser agredido con una navaja en 2010, ha podido caminar de nuevo con la ayuda de un andador, y hasta puede conducir, después de ser tratado en Polonia por cirujanos polacos y científicos británicos.

Los detalles del tratamiento se explican en la publicación Cell Transplantation, mientras que el citado canal británico hizo durante un año un seguimiento de la rehabilitación del paciente, que emitirá esta noche en un programa especial.

"Cuando apenas puedes mover la mitad de tu cuerpo te sientes impotente, pero cuando comienzas a sentirlo de nuevo es como si volvieras a nacer", explicó el búlgaro, de 38 años.

Para Geoff Raismam, responsable del departamento de regeneración neural en el Instituto de Neurología de la University College de Londres, este logro es "más impresionante que un hombre caminando sobre la Luna".

El revolucionario tratamiento empleó las llamadas células olfativas envainadas (OECs), que forman parte del sentido del olfato y actúan como camino que posibilita que las fibras ópticas del sistema olfativo se regeneren continuamente.

Esas células contribuyen a la reparación de nervios dañados que transmiten mensajes olfativos, al abrirles los conductores que van hacia los bulbos olfativos en el cerebro anterior.

Recolocadas en la médula espinal, permiten que los extremos de fibras nerviosas que están dañadas crezcan y se unan, algo que hasta ahora parecía imposible.

En la primera de las dos operaciones que se le practicaron a Fidyka, los especialistas extirparon uno de los bulbos olfativos para plantar un cultivo de las citadas OECs.

Dos semanas después, según la BBC, los médicos trasplantaron las células a la médula espinal, dañada tras haber sido atravesada por la navaja.

Los médicos emplearon unos 100 microinjertos de esas células olfativas envainadas, tanto por encima como por debajo de la herida en la espalda y utilizaron cuatro tiras finas de tejido nervioso, extraídas del tobillo del paciente, que colocaron sobre un espacio de 8 milímetros en el lado izquierdo de la médula espinal.

Antes del tratamiento, el polaco llevaba casi dos años sin haber mostrado ninguna señal de recuperación pese a haberse sometido a muchos meses de sesiones intensivas de fisioterapia.

Tras el trasplante de células, Fidyka realizó un programa de ejercicios de cinco horas diarias, cinco veces por semana, en el Centro de Rehabilitación Neuronal de Breslavia (Polonia) y los resultados se empezaron a sentir a los tres meses, cuando su muslo izquierdo comenzó a desarrollar músculo.

Seis meses después de la cirugía, Fidyka pudo dar sus primeros pasos ayudado de barras paralelas que le servían de soporte y de aparatos en las piernas y gracias al apoyo de un fisioterapeuta.

Dos años después, el hombre puede caminar ayudado de un andador fuera del centro de rehabilitación y ha recuperado parte de las sensaciones en la vejiga y el intestino, así como la función sexual.

"Es increíble ver cómo la regeneración de la médula espinal, algo que hace años se pensaba que era imposible, se está volviendo una realidad", dijo el neurocirujano Pawel Tabakow, del Hospital Universitario de Breslavia.

La biotecnología y los mimetizadores de anticuerpos

No hace tanto, apenas, a finales del siglo XIX Emil Adolf von Behring y Shibasaburo Kitasato describieron por primera vez la actividad de los anticuerpos en sus experimentos con difteria y toxina tetánica. En 1920 se descubrió su naturaleza proteíca. A partir de ese momento, los estudios se centraron en el desarrollo de modelos que explicaran la interacción de estas proteínas con los antígenos diana, siendo una teoría muy aceptada la Teoría de Llave-Cerradura de Linus Pauling. En 1948, Astrid Frageaus descubrió que las células que llevaban en su superficie estas moléculas eran los linfocitos B, unas células pertenecientes al sistema inmunológico. En los años sesenta, investigadores como Gerald Edelman, Rodney Porter, Thomas Tomasi, Kikishige Ishizaka y otros, se dedicaron a la caracterización de la estructura de la molécula y a la clasificación de los diferentes isotipos.

Fue en 1975 cuando César Milstein y Georges J. Köhler inventan un método de producción de anticuerpos monoclonales; por ello se les concedió el Premio Nobel en Fisiología o Medicina de 1984. De ahí hasta la actualidad, los anticuerpos han sido estudiados a todos los niveles, y es que son unas proteínas capaces de reconocer antígenos o simplemente moléculas diana con altísima especificidad. Esto ha sido muy útil en el entendimiento de gran cantidad de enfermedades (por ejemplo, la alergia); así como en el diagnóstico de otras tantas (por ejemplo, lupus) e incluso en los últimos tiempos como terapia para combatir patologías (por ejemplo, el asma bronquial). Como la moda científica plantea, los anticuerpos han sido estudiados a nivel de ADN y modificados con ingeniería genética para su conocimiento completo y sus posibles usos. Son unas proteínas con un futuro muy prometedor por sus interesantes aplicaciones en el tratamiento de enfermedades.

Debido a las características de estas proteínas y a que disponemos de técnicas para el diseño de moléculas que jamás habríamos imaginado, era de esperar que se buscaran moléculas sintéticas con la especificidad de los anticuerpos pero con modificaciones estructurales adecuadas a múltiples fines, los llamados “Antibody mimetics”, un paso adelante en la versatilidad de los anticuerpos. El elenco de mimetizadores abarca proteínas de pequeño tamaño, ácidos nucleicos y otras moléculas pequeñas. Estas sustancias sintéticas suelen presentar mejor solubilidad, mayor penetración en los tejidos, más estabilidad frente a degradación con enzimas y menores costes de producción, por lo que no es de extrañar que haya originado grandes expectativas para la utilización en terapias y diagnóstico de enfermedades.

Un ejemplo concreto de “Antibody mimetics” son los “Affibodies”. Estas son unas proteínas desarrolladas por una empresa de biotecnología sueca, Affibody AB. Su diseño se basa en la región de los anticuerpos capaz de reconocer al antígeno, concretamente del dominio Z de la proteína A (de Staphylococcus aereus). Estos se producen con sistemas de expresión in vivo o mediante síntesis química. Una de sus grandes ventajas es tu tamaño de 6 KDa frente a un anticuerpo de aproximadamente 150 KDa. Son capaces de resistir temperaturas muy altas y pH extremos. Algunas aplicaciones de estos podría ser como marcador del receptor HER2/neu muy expresado en los canceres de mama.

Nanotecnología contra el cáncer

No se puede negar que el progreso hacia la curación del cáncer lleva un ritmo cada día más acelerado aunque todavía en muchos casos se trabaja siguiendo el esquema de prueba y error. Esto podría cambiar radicalmente en menos de diez años, según ha adelantado Robert Langer, padre de la nanotecnologia e investigador del MIT. La idea, aún en fase de desarrollo, consiste en una nanopartícula de apenas ocho micras que está compuesta por entre 30 y 50 pocillos en los que se disponen cantidades mínimas de los medicamentos que los oncólogos sospechan que podrían funcionar en un determinado tipo de tumor.

"No sé si es lo que llegará antes a la práctica clínica, pero si es lo más nuevo en lo que estamos trabajando" dice Langer. El proyecto tiene se va a probar en pacientes del Memorial Sloan Kettering Cancer Center de Nueva York, bajo la supervisión del oncólogo José Baselga, que ha definido la idea como "revolucionaria".

La nanopartícula se insertaría bajo la piel, en un procedimiento tan sencillo como una biopsia y viajaría hasta el tumor, para volver después al lugar de la inserción, donde volvería a ser extraída e insertada en una máquina que "leería" la respuesta del tumor a los distintos fármacos. "Es como hacer un antibiograma del tumor", explica entusiasmado Baselga.

La ventaja de este procedimiento que, según Langer, podría estar en la práctica clínica en "entre cinco y diez años" sería que se evitaría probar los fármacos con sus dosis completas y su consecuente toxicidad. El dispositivo, además, serviría para todo tipo de tratamientos oncológicos, desde los biológicos hasta la quimioterapia.

Reconstrucción por ordenador de la nanopartícula
ideada por el equipo del Dr. Langer

Además de adelantar este futurible, Langer comentó que otros avances nanotecnológicos están a punto de poder ser utilizados por los pacientes de cáncer. En concreto, mencionó los de dos empresas biotecnológicas: la compañía Bind Therapeutics, que tiene ensayos en fase II de una nanoparticula, acurina, que destina un fármaco ya conocido, el docetaxel, a un antígeno específico del cáncer de próstata, para casos avanzados de la enfermedad. La otra empresa, Alnylam, está probando en fase III unas nanopartículas con una carga muy especial: fármacos que se dirigen a las señales del ARN. Aunque no se están ensayando en cáncer, sino en enfermedades más raras como la amiloidosis, el potencial de esta aproximación se prevé muy amplio.

El investigador estadounidense también habló de la repercusión práctica del desarrollo de estos nanofármacos, algunos de los cuáles ya están en la práctica clínica -por ejemplo, para el tratamiento del glioma, un tumor cerebral de mal pronóstico-. Así, Langer señaló que una de las principales ventajas, además de poder controlar la dosis y el lugar de liberación, es reducir la toxicidad y efectos secundarios asociados tradicionalmente a este tipo de tratamientos.

Un trasplante de células madre embrionarias logra regenerar la visión

Un trasplante de células madre embrionarias logró devolver la visión en pacientes con ceguera y mejoró la vista de otras personas que tenían una vida limitada por tener discapacidad visual, sin dar efectos secundarios pasados 22 meses desde que se realizo el transplante.

En la investigación, realizada en Estados Unidos por uno de los grupos líderes mundiales en medicina regenerativa, se trataron 18 pacientes que sufrían dos enfermedades incurables de la retina. Nueve de ellas padecían degeneración macular vinculada a la edad y las otras nueve distrofia macular de Stargardt, una enfermedad ocular hereditaria que se caracteriza por una degeneración muscular.

Robert Lanza

Liderado por Robert Lanza, director científico de Advanced Cell Technology, el estudio no sólo ha demostrado la seguridad del uso terapéutico de las células madre, sino que también ha logrado resultados positivos en el tratamiento de las dos enfermedades oculares que suponen la primera causa de ceguera en los países desarrollados.

Las células madre son muy prometedoras como tratamiento para diversas afecciones desde cardíacas hasta renales e incluso como posible solución para enfermedades como la esclerosis múltiple. Aun y así también han despertado debate sobre si los tratamiento deberían basarse en el uso de células madre embrionarias (hESCs de sus siglas en Inglés) o en celulas madre pluripotentes adultas obtenidas del mismo paciente. El debate es parcialmente debido a si el uso de hESCs es ético pero también por cuestiones de seguridad para el paciente ya que muchos de los estudios realizados en animales han acabado produciendo tumores y rechazo por parte del sistema inmunitario. Por eso el hecho de que 18 pacientes que han recibido un transplante de hESCs sin mostrar efectos secundarios desde entonces es un gran hito y un gran progreso en la medicina regenerativa basada en células madre.

A los pacientes se les aplicaron dosis de entre 50.000 y 150.000 células. Aplicando el tratamiento en un único ojo los investigadores tenían la muestra control perfecta para ver cualquier mejora mínimamente significativa en la visión. "El número de pacientes del estudio fue demasiado pequeño para sacar cualquier conclusión referente a la mejor dosis para lograr una mejora en la visión, pero hemos visto los mayores avances con las dosis de células más elevadas", aseguró Lanza, jefe científico de Advanced Cell Technology (ACT).

Los especialistas explicaron que no es casualidad que el primer uso terapéutico en humanos se haya aplicado en un trastorno que afecta a los ojos, ya que estos órganos están muy aislados del sistema inmune y eso reduce el riesgo de rechazo.

Diez de los 18 pacientes (un 55%) tuvieron mejoras significativas en la agudeza visual del ojo tratado mientras que otros siete no mostraron ninguna mejora y solo uno empeoro. Por otro lado ninguno de los ojos sin tratar mostró ninguna mejora aunque "los investigadores no pueden descartar el efecto placebo ya que tanto los médicos como los pacientes eran conscientes de que ojo había sido tratado".

Una biotecnológica catalana, ganadora del Premio Expoquímica I+D+i

Actualmente no existe ningún fármaco en el mercado que pueda combatir y revertir los déficits cognitivos de la esquizofrenia. Los medicamentos antipsicóticos se limitan a tratar los síntomas positivos (delirios, alucinaciones, etc.) y negativos (dificultad en el habla, emociones impropias, etc.), y sólo algunos –los antipsicòtics atípicos– pueden paliar pequeños aspectos de los déficits cognitivos provocados por esta enfermedad, pero con graves efectos secundarios.

El IPR019 de Iproteos es el proyecto más avanzado de la spin-off. Consiste en el desarrollo de un potenciador cognitivo de última generación que ya ha demostrado su eficacia, con resultados muy positivos, en modelos animales de la enfermedad: se ha conseguido una mejora de las capacidades del aprendizaje y memoria afectadas por la esquizofrenia, lo cual no sucede con la administración de los tratamientos actuales.

Además, su mecanismo de acción es completamente diferente lo que le convierte en un ‘first in class’. Se trata de un fármaco de los llamados ‘de tercera generación’, que están en la interfaz entre los fármacos tradicionales y los de segunda generación (fármacos proteicos). Está basado en unas moléculas llamadas péptidos que bloquean la acción de las proteasas y son capaces de atravesar la barrera hematoencefálica, un sistema protector del cerebro que hasta ahora la gran mayoría de fármacos del mercado no han conseguido atravesar.

Para el desarrollo de este tipo de fármacos, Tarragó y Giralt combinan su amplia experiencia investigadora en péptidos y proteasas con técnicas de diseño in silico y las tecnologías más innovadoras en síntesis de péptidos, como la tecnología propia IPRO, una combinación de herramientas informáticas y biotecnológicas desarrolladas por el propio equipo de investigación de Iproteos para la modelización informática de procesos biológicos.

Iproteos, ubicada en el Parc Científic de Barcelona, es una spin-off creada en 2011 por dos científicos, Teresa Tarragó y Ernest Giralt, en base a la transferencia de una tecnología generada en el seno del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) y de la Universitat de Barcelona. El proyecto de la biotecnológica se centra en el descubrimiento de fármacos de tercera generación para enfermedades del sistema nervioso central, y ha recibido el apoyo económico de ACCIÓ la agencia para la competitividad de la empresa de la Generalitat de Catalunya–, del Ministerio de Economía y Competitividad y del Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI).

"El premio supone un importante reconocimiento al proyecto y a la investigación realizada por el equipo de Iproteos. El hecho de haber sido escogidos ganadores en un certamen tan competitivo nos posiciona como una de las empresas biotecnológicas más innovadoras del estado español. Sin duda, el galardón nos permitirá avanzar hacia la fase de ensayos clínicos con nuestro fármaco para el tratamiento de la esquizofrenia", declara Teresa Tarragó, directora general de Iproteos.

Fascinante microvideo muestra una división celular "In situ"

Quizás la parte más vistosa y reconocible de una división celular es la metafase. Esta fase es el punto medio de la división celular. Los cromosomas ya se han condensado y alineado en el centro de la célula y queda poco para que la célula se divida en dos células "hijas". Los cromosomas se mantienen estables en el  "ecuador" de la célula mediante microtúbulos, anclados en unas estructuras cromosómicas llamadas cinetocoros, formando la placa metafásica.

El siguiente microvideo muestra una división celular (o mitosis) tal y como se da, en este caso concreto en células del epitelio renal (riñón) de cerdo. Los microtúbulos están marcados con la proteína fluorescente mEmerald (verde) mientras que el ADN (incluido el que forma los cromosomas) se ve de color rojo gracias a la proteína fluorescente de marcaje mCherry.

Estas imágenes se han realizado con un microscopio confocal láser de barrido Nikon C1si/TE2000 y son propiedad de Nikon’s MicroscopyU. Si aún no habéis visitado su web, es muy impresionante y totalmente recomendable.

Disfrutad!!!

Biología cuántica: ¿puede la vida controlar el mundo de la física cuántica?

La biología cuántica es verdaderamente lo que parece: es el análisis de las funciones biológicas pero extrapolado hasta los niveles cuánticos. Esto va más allá de la química, centrándose en la capacidad de los seres vivos para controlar las fuerzas cuánticas. Del mismo modo que la vida ha evolucionado hasta ser capaz de manipular las "macrofuerzas", posibilitando el movimiento por nuestro entorno a la vez que su manipulación, la vida también podría haber evolucionado para provocar cambios a escala cuántica. La vanguardista rama de la biología, llamada biología cuántica es la responsable de estudiar estos procesos de modificación de los estados cuánticos y, parece ser, que han realizado un descubrimiento increíble:

Las cryptophyta son un tipo de organismos unicelulares, más conocidos como "algas". Estas algas en particular sobreviven en muy bajos niveles de luz, a mucha profundidad o bajo gruesas capas de hielo. Resulta, que son capaces de encender y apagar un extraño fenómeno cuántico que se produce durante la fotosíntesis. La función en las algas de este efecto cuántico, conocido como la coherencia, sigue siendo un misterio, pero se cree que podría ayudarles a cosechar la energía del sol con mucha más eficiencia, según investigadores liderados por la Universidad de Nueva Gales del Sur (Australia).

Descifrar su papel en un organismo vivo podría conducir a avances tecnológicos, como mejores células solares orgánicas y dispositivos basados en la rebuscada física cuántica. La investigación se publica en la revista Proceedings.

Ejemplo de coherencia cuántica

Específicamente este experimento se adentra en la coherencia cuántica. La coherencia cuántica es el fenómeno que permite que se de la superposición cuántica. Un sistema cuántico es coherente cuando todas las ondas implicadas están sincronizadas entre si. Un sistema que cumpla esta sincronización ondular puede existir en muchos estados diferentes de manera simultanea, a lo que normalmente llamamos superposición cuántica. Este fenómeno solo había sido observado hasta el momento en laboratorios .

Volviendo a las algas, los investigadores han descubierto unas cuantas especies de algas (del genero cryptophyta) que son capaces de "encender" y "apagar" esta coherencia cuántica, lo que les usar la luz que reciben y funcionar con muchísima más eficiencia. El profesor Paul Curmi, jefe del equipo, a dicho a la prensa que "la mayoría de Cryptophyta tienen un sistema de captación de luz donde la coherencia cuántica esta presente. Pero hemos encontrado una clase donde este proceso está "apagado" debido a una mutación genética que altera la forma de las proteínas captadoras de luz. Este es un descubrimiento muy emocionante. Quiere decir que podremos desvelar el papel oculto de la coherencia cuántica durante la fotosíntesis comparando organismos con los 2 tipos de proteínas captadoras de luz".

75 investigadores en tratamiento por posible exposición al ántrax

El manejo de patógenos dentro de los laboratorios del Gobierno de Estados Unidos ha sido una preocupación cada vez mayor desde 2008, cuando el FBI identificó a Bruce Ivins, un investigador de ántrax del Ejército estadounidense, como el principal sospechoso de una serie de ataques de cartas con ántrax en 2001. Pues los miedos de la policía federal norteamericana se han hecho realidad:

Unos 75 científicos que trabajan en laboratorios del Gobierno federal de Estados Unidos en Atlanta podrían haber estado expuestos a la bacteria viva del carbunco -ántrax- y están siendo tratados para evitar la infección, según han confirmado este jueves los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC) del país.

La posible exposición ocurrió cuando investigadores de un laboratorio de bioseguridad de alto nivel de la agencia en Atlanta no siguieron los procedimientos apropiados para desactivar la bacteria.

Los investigadores trasladaron las muestras, que contenían la bacteria viva, a laboratorios de los CDC con estándares de seguridad menores y que no estaban equipados para manipular sustancias contaminadas con ántrax.

El doctor Paul Meechan, director de la oficina de seguridad de los CDC, ha explicado que la agencia descubrió la posible exposición el viernes 13 de junio por la noche e inmediatamente comenzó a contactar a los individuos que trabajan en los laboratorios ante el peligro de que hayan manipulado sin saberlo sustancias contaminadas con la bacteria.

"Ningún empleado ha mostrado síntomas de enfermedad de ántrax maligno", ha dicho Meechan a Reuters. El experto ha añadido que el periodo normal de incubación puede durar entre cinco y siete días, pero se han documentado casos en que la enfermedad se presenta 60 días después de la exposición.

Meechan ha añadido que un máximo de siete investigadores podrían haber tenido contacto directo con la bacteria viva del carbunco. Por ello, la agencia ha puesto en marcha medidas preventivas extensas para asegurarse de que todos sus empleados que hayan pasado por cualquiera de los laboratorios en riesgo reciban tratamiento.

Los investigadores están siendo sometidos a un tratamiento de 60 días con antibióticos y la vacuna contra el carbunco o ántrax maligno.

El ántrax por inhalación se reproduce en dos etapas. En la primera etapa, los síntomas se asemejan a un resfriado o la gripe, mientras que en la segunda etapa el ántrax causa fiebre, dificultad respiratoria severa y shock. Alrededor del 90% de las personas que se encuentran en esta segunda etapa por inhalación de ántrax mueren, incluso después de un tratamiento con antibióticos.

El FBI está trabajando con los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades en la investigación para aclarar el posible caso de exposición al ántrax de científicos del gobierno en un laboratorio en Atlanta. Sin embargo, el portavoz del FBI, Paul Bresson, ha avanzado que, por el momento, no han encontrado evidencias del suceso.