Un hito para la medicina en el país norteamericano. (more…)

Científicos chinos han logrado por primera vez crear células espermáticas de ratones en un laboratorio en su totalidad; un avance que podría representar una esperanza de tratar la infertilidad, una condición que afecta al 15-20% de las parejas en edad reproductiva. (more…)

Sabemos que las impresiones en 3D son increíbles. Hemos visto variados objetos creados con esta tecnología, tanto de uso cotidiano como industrial (more…)

Un equipo de investigación ha desarrollado un método para conectar neuronas usando pulsos de láser ultracortos, una técnica revolucionaria que abre la puerta hacia nuevas oportunidades de investigación y tratamientos en el ámbito médico. Las neuronas son las células del sistema nervioso responsables de transferir información entre el cerebro y el resto del cuerpo.

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La artrosis es una de las patologías más frecuentes en la población adulta. La aparición de este trastorno se debe al desgaste del cartílago, el tejido conectivo que se encuentra “recubriendo” articulaciones como la rodilla o las uniones entre las costillas y el esternón.

En el caso de que se produzca un daño en el cartílago, los pacientes sufren dolor, rigidez e incapacidad en las articulaciones afectadas. Según datos de la Sociedad Española de Reumatología, el 10% de la población de nuestro país sufre problemas de artrosis, aunque es más frecuente en pacientes con una edad superior a los 50-55 años.

El problema del cartílago es que no se regenera. El tejido conectivo tampoco recibe irrigación sanguínea, por lo que en el caso de que haya desgaste del mismo, las articulaciones se ven afectadas. Esto provoca dolor en los pacientes, al notar que falta la “almohadilla” que evita la fricción entre los huesos. Pero un trabajo realizado en Suecia podría mejorar las expectativas futuras de las personas con problemas de cartílago. Y todo gracias a células procedentes de vacas.

 

Investigadores de la Universidad Umeå trataban de estudiar métodos de ingeniería tisular para producir cartílago en el laboratorio. El objetivo era contar con herramientas alternativas para tratar a los pacientes afectados con patologías como la artrosis. Mediante el uso de células de vacas, los investigadores lograron obtener una forma de cultivo celular adecuado con las moléculas de señalización y los “andamios” que permitían crear cartílago de manera artificial.

De acuerdo a la tesis presentada, la utilización de condrocitos primarios de origen bovino puede dar lugar a la fabricación in vitro de cartílago. El proceso no ha sido posible todavía dado que están implicados numerosos factores de crecimiento y el ambiente mecánico en el que se crea este tejido es difícil de reproducir en el laboratorio. Pero gracias a las células de vacas y los estudios desarrollados, los científicos fueron capaces de crear cartílago sano de forma artificial, que presentaba unas propiedades parecidas a las del cartílago que recubre normalmente nuestras articulaciones.

Según sus conclusiones, el trabajo desarrollado puede permitir la fabricación de tejido conectivo in vitro a partir de células madre. De esta forma podríamos obtener de manera sencilla y económica cartílago, con el fin de reparar las articulaciones dañadas. El reto ahora es mejorar la calidad del cartílago obtenido, además de mejorar su estructura para que sea lo más parecida posible al cartílago humano. De conseguirlo, este tejido artificial podría utilizarse en el futuro en medicina regenerativa.

 

Con una impresora 3D de creación propia, un grupo de especialistas en medicina regenerativa de Estados Unidos demostró la viabilidad de tejidos vivos impresos. Con el mismo sistema imprimieron huesos, cartílagos y músculos que después implantaron en modelos animales. En un porcentaje superior al 90 por ciento, las estructuras impresas regeneraron el tejido, creando su propio sistema vascular.

La ingeniería de tejidos es una de las grandes promesas de la medicina regenerativa. En un futuro, tras escanear la zona u órgano dañado, un programa modelará la estructura y tejidos a imprimir y una impresora 3D que usa células en vez de tinta obrará el milagro. Ya hay empresas que comercializan tejidos celulares sacados por la impresora, como Organovo. Pero restaurar una parte del cuerpo defectuosa o dañada por un accidente exige una tecnología que aún no ha llegado pero que la ciencia está acercando paso a paso.

El último de estos avances lo ha dado el grupo de investigación en medicina regenerativa del Centro Médico Baptista Wake Forest (Winston-Salem, EU). Dirigidos por Anthony Atala, han creado una impresora de material vivo o bioimpresora. Su nombre o siglas es ITOP, o sistema integrado de impresión de tejidos y órganos, en inglés. El artilugio es algo aparatoso, pero no más que otras impresoras 3D de uso industrial. Pero ITOP imprime estructuras vivas en vez de cosas.

“Esta nueva impresora de tejidos y órganos es un importante avance en nuestro objetivo de crear tejido de reemplazo para los pacientes, dice en una nota el doctor Atala, que ya hace unos años consiguió crear cartílago con una impresora de inyección de tinta. Ahora han perfeccionado el sistema. “Puede fabricar tejidos a escala humana de cualquier forma y estables. Con su desarrollo, esta tecnología podría usarse para imprimir estructuras de tejidos y órganos para su implantación quirúrgica”, añade.

ITOP parte de aquellos primeros trabajos. La impresora realiza un doble proceso. Por un lado, usa polímeros para recrear una matriz con la estructura básica del tejido a imprimir. Por el otro, sobre esa estructura inyecta un hidrogel enriquecido con las células de interés. Por ejemplo, precursores de las fibras musculares, mioblastos, para imprimir un músculo, o condrocitos si lo que se trata es de crear una oreja u otro tejido cartilaginoso. Los investigadores usaron también células madre procedentes de líquido amniótico humano como base para imprimir una mandíbula o una porción del cráneo.

El principal problema hasta ahora en este punto del proceso era conseguir que el biomaterial impreso no solo se mantuviera vivo, sino que sirviera de base para que las células proliferaran a lo largo de la estructura. Según los resultados de su investigación, publicada en Nature Biotechnology, tanto las células usadas para el tejido muscular, como los de huesos o las de la oreja seguían vivas seis días después de su impresión y habían iniciado procesos de proliferación celular.

Lo siguiente fue probar su viabilidad tanto estructural como funcional. Cada una de las impresiones fue implantada en diferentes modelos animales, ratas y ratones. En los cuatro casos, la supervivencia celular superó el 90% y en todos ellos, los tejidos impresos fueron capaces de proliferar, generando nuevo tejido. Una de las claves para esta regeneración parece haber sido la inclusión de microcanales dentro la estructura impresa que, como si fuera un sistema vascular propio, permitieron la circulación del oxígeno y los nutrientes.

“Nuestros resultados indican que la formulación de biotintas que hemos usado, combinado con los microcanales, ofrece el ambiente adecuado para mantener las células vivas y soportar el crecimiento celular y de los tejidos”, explica Atala. Aún queda lo más difícil, repetir estos resultados con humanos. Pero el Ejército de EE UU, que es el que ha financiado esta investigación por sus grandes posibilidades con los heridos de guerra, está decidido a que la impresora de huesos sea una realidad.

 

 

Un equipo de científicos de Francia ha creado una réplica en 3D del cerebro humano con todos sus pliegues y cavidades, lo que contribuirá al estudio de los trastornos de este órgano y su funcionamiento interno, publica hoy la revista “Nature Physics”.

En la revista, los investigadores detallan cómo crearon la estructura, elaborada con un gel elastómero rosa pálido, basándose en imágenes de cerebros de fetos humanos.

El coautor del estudio, Jun Young Chung, subrayó que, a pesar de que no todos los cerebros humanos son iguales, sí que deben serlo “las dobleces para gozar de una buena salud”.

“Nuestro estudio muestra que, si una parte del cerebro o si la geometría que lo caracteriza no se desarrollan de forma correcta, podríamos no tener en el lugar correcto los pliegues y eso causaría transtornos”, apuntó.

Ayudados por investigadores de la Universidad de Harvard (Estados Unidos), los científicos señalan que lograron un modelo que supera las expectativas, pues los pliegues de gel son similares en tamaño, forma y orientación a los que se pueden ver en los cerebros de embriones.

Chung remarcó que la geometría en el cerebro resulta de gran importancia, al permitir que los pliegues se desarrollen en la orientación adecuada y así se eviten problemas o enfermedades.

Si bien las dobleces más pequeñas no se encuentran en esta estructura 3D, el modelo se puede reproducir para profundizar en investigaciones al presentar una escala y curvatura casi idéntica a la de un cerebro real.

El proceso por el que se originan los pliegues en el cerebro se conoce como girificación y empieza durante la vigésima semana de gestación y se completa al año y medio de nacer.

Durante este periodo de tiempo, la corteza cerebral se almacena en pequeñas cavidades con el objetivo de reducir la longitud de las conexiones neuronales.

Después de meses de especulación, la ciencia vivió un día histórico.

Hoy el mundo científico estuvo en vilo, atento a la rueda de prensa que convocó el proyecto Advanced LIGO (Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales, por sus siglas en inglés) quienes, en las instalaciones del Club de Periodismo de Washington DC, dieron a conocer “un importante e histórico descubrimiento” que, en palabras del astrofísico Viatcheslav Mukhanov, premiado recientemente por descubrir que las galaxias se formaron a partir de perturbaciones cuánticas en el principio del Universo, “cambiará la astrofísica y la cosmología”.

Después de años de especulación, finalmente sabemos que las Ondas Gravitacionales predichas por Albert Einstein en su Teoría de la Relatividad General son reales. La idea de que eventos violentos en el universo, como el Big Bang, producen ondas que se propagan a lo largo del cosmos, como si se tratara de agua en un estanque o un eco, finalmente cuenta con pruebas.

La conferencia comenzó con un contundente: “Damas y caballeros, hemos detectado ondas gravitacionales”, que volvió loco al auditorio. De acuerdo con los expertos de LIGO, gracias a un estudio cuidadoso de dos hoyos negros que chocaron entre sí, pudieron encontrar la primera prueba contundente de la existencia de las Ondas Gravitacionales. Ahora sabemos que, oficialmente, LIGO detectó por primera vez las Ondas a las 5:51 de la mañana del 14 de septiembre del 2015.

Las también conocidas como ondas espacio-tiempo, fueron detectadas con ayuda de los dos enormes detectores de Advanced LIGO, cada uno con dos túneles perpendiculares de cuatro kilómetros de largo, por los que se disparan láseres muy precisos.

Los expertos sostienen que, gracias al descubrimiento, ahora podremos comprender mejor los fenómenos más violentos y explosivos del universo. Desde la formación de agujeros negros supermasivos, el nacimiento de las galaxias e incluso el misterio del Big Bang. Con esto finaliza una etapa de la investigación de la física teórica e inicia otra.

 

 

Investigadores politécnicos han logrado reducir hasta en 85 por ciento la infección de Virus del Papiloma Humana (VPH) en pacientes por medio de una terapia llamada fotodinámica, que no es invasiva e irradia en forma localizada solo a las células malignas.

La doctora Eva Ramón Gallegos de la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del Instituto Politécnico Nacional, explica que la terapia fotodinámica es una técnica no invasiva, a diferencia de otros tratamientos únicamente elimina las células dañadas, no incide sobre las estructuras sanas, lo cual se comprobó en un estudio con 420 pacientes de Oaxaca, Veracruz y la Ciudad de México. Por ello considera que “tiene gran potencial para disminuir el índice de mortalidad por carcinoma uterino en el país”.

“Inicialmente realizamos estudios de colposcopía y papanicolaou, detección de secuencias genómicas del VPH mediante las pruebas denominadas captura de híbridos y Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR), así como biopsias para diagnosticar lesiones premalignas o infección a 900 mujeres de entre 25 y 40 años. De ese total, 420 presentaron problemas y fueron tratadas. Después de la terapia repetimos los estudios y corroboramos el éxito del procedimiento”, detalla la jefa del laboratorio de citopatología ambiental del departamento de morfología.

Elizabeth Maldonado Alvarado, quien obtuvo el grado de doctora en ciencias con esta investigación, explica que la terapia consiste en la aplicación de un fármaco en el cuello del útero, que las células transforman en protoporfirina IX (molécula fotosensible), y ésta se concentra en las unidades dañadas. Después se eliminan con un sistema láser especial las estructuras impregnadas con la sustancia química fluorescente.

Al ser un método muy seguro y no generar efectos secundarios, pudo aplicarse a las pacientes en tres ocasiones. El tiempo de radiación depende del tamaño del cérvix, debido a que el epitelio del cuello uterino recambia cada trimestre, se realizaron revisiones a las pacientes a los tres, seis y un año de tratamiento. Posteriormente, se repitieron los estudios de diagnóstico y corroboraron el éxito del procedimiento.

Ramón Gallegos, investigadora de la ENCB es la titular de la investigación que ha desarrollado a lo largo de 20 años. En su etapa inicial probó la terapia fotodinámica en líneas celulares, posteriormente en ratones y en la fase clínica en mujeres diagnosticadas con VPH.

La investigadora refiere que además hallaron que la vaginosis (infección bacteriana) se redujo 90 por ciento y el cuello uterino no sufrió ningún tipo de deformación, como ocurre con otros tratamientos.

Es importante mencionar que los  tipos 16 y 18 del VPH son los más frecuentes y oncogénicos; para combatirlos, la científica del IPN, Eva Ramón Gallegos, aplica con éxito dicha terapia pues después del tratamiento realizó estudios de biología molecular de alta sensibilidad, que permitieron corroborar que la infección se eliminó en aproximadamente 85 por ciento.

Las doctoras Eva Ramón y Elizabeth Maldonado sugieren que es necesario incorporar la técnica de PCR de manera masiva, ya que por ser el proceso con mayor sensibilidad contribuiría a reducir el número de resultados falsos negativos de VPH. Asimismo, aseguran que el conocimiento ya se transfirió a las comunidades que participaron y está aprobada la publicación de un artículo científico en una revista con arbitraje internacional.

La investigadora del IPN cuenta con la colaboración de especialistas del Comité para la Educación y Desarrollo Integral de la Mujer AC (CEDIM) de San Andrés Tuxtla, Veracruz; del laboratorio de Citología Exfoliativa de Acapulco, Guerrero; del Centro de Salud México-España de la Secretaría de Salud, de la Clínica de la Mujer y del Hospital General de Tuxtepec, Oaxaca; del Hospital Regional Ignacio Zaragoza del ISSSTE y del Centro Médico Nacional Siglo XXI.

 

Diana Talía Álvarez, mexicana que realiza su doctorado en la Universidad de Manchester, diseña materiales cerámicos termoeléctricos que puedan convertir el calor producido en la industria automovilista o aeroespacial en energía eléctrica.

 

Su objetivo es claro: encontrar una fuente de energía alternativa que ayude a mejorar la eficiencia energética en varias industrias, por ello moldea y diseña los materiales para adaptarse a múltiples aplicaciones como en el sector del automóvil donde el calor que se desprende del tubo de escape podría ser aprovechado.

La temperatura del aire que sale de un coche es de aproximadamente 500 grados centígrados, lo que provoca que el tuvo de escape esté a unos 300-400 grados. Esta energía disipada y perdida puede ser aprovechada para generar electricidad. Algo que ya logran hacer varias soluciones termoeléctricas de uso actual en diferentes industrias; pero su coste es muy elevado.

La investigadora busca un material más económico jugando con su composición y proceso de fabricación con el objetivo de crear una cerámica de alta eficiencia que no sea tan cara y tóxica como las empleadas para estos propósitos en la actualidad.

El problema es que, pese a que las cerámicas halladas no son tóxicas y son baratas — relativamente — de producir, su eficiencia es de un 0,6 una cifra todavía alejada de los materiales comerciales con una tasa de eficiencia de 4. Aun así la mexicana asegura que los beneficios son muchos y que cuando logren reducir los costes de producción será algo muy “beneficioso para la sociedad.”

Las cerámicas son diseñadas en la Universidad de Manchester.