El
genoma humano
Corría el año 2003 cuando un consorcio internacional formado por científicos de seis países descifraba, dos años antes de lo previsto, la secuencia completa (99,99%) del llamado libro de la vida: el genoma humano. Era la culminación del Proyecto Genoma Humano, dotado con 280 millones de dólares de presupuesto, que se había creado en 1990 para tal objetivo. En la larga cadena con forma de hélice que tiene el ADN se ocultan los miles de genes que contienen las instrucciones para el funcionamiento de un ser humano.
La secuenciación del genoma ha
significado avances muy importantes en el terreno del conocimiento. Aunque
todavía no se han logrado predecir, diagnosticar y tratar muchas enfermedades,
la medicina se ha transformado como nunca gracias a este hallazgo.
Reprogramación celular
La revista Science ya señalaba la reprogramación celular como el hallazgo estrella de la investigación de 2008. Desarrollada en 2006 en ratones, la técnica posibilita, entre otras cosas, que una célula de la piel o de un cabello se convierta en una neurona o en cualquier otro tipo celular de los 220 que componen nuestro organismo.
Eso significa que gracias a la reprogramación celular se puede borrar la memoria del desarrollo de una célula, convirtiéndola en un tipo totalmente diferente después de haberla devuelto a su estado embrionario. El padre de esta técnica, el japonés Shinya Yamanaka, recibió en 2012, juntamente con el científico británico John B. Gurdon, el nobel de medicina por sus investigaciones pioneras en clonación y células madre.
El ADN basura
Gracias a las investigaciones del proyecto ENCODE (la investigación de mayor envergadura en el campo de la genómica en la que participan varios biomédicos españoles) en 2012 se descubrió que el llamado ADN basura es mucho más útil de lo que se pensaba. Y es que, en realidad, éste es esencial para que los genes humanos funcionen ya que regula su actividad. El hallazgo se presentó de manera simultánea en tres revistas científicas: la británica Nature, y las estadounidenses Genome Research yGenome Biology.
Sangre artificial
Investigadores de la Universidad de
Pensilvania han construido desde cero una proteína capaz de hacer lo mismo que
ciertas proteínas del cuerpo humano: transportar y entregar oxígeno; lo que
puede constituir un avance útil en el desarrollo de sangre artificial.
Durante años, los científicos han
intentado crear componentes de sangre artificial, con la esperanza de que dicho
avance médico resolviese los problemas que presenta la sangre donada, como son
la contaminación, el almacenamiento limitado y la escasez; y facilitase las
transfusiones de sangre en la guerra y las urgencias.
Los investigadores utilizaron tres aminoácidos para fabricar una estructura proteica en columnas de cuatro hélices y pusieron, en su interior, una estructura más pequeña llamada hemo, una gran molécula plana que constituye la parte activa de la hemoglobina.
Los investigadores utilizaron tres aminoácidos para fabricar una estructura proteica en columnas de cuatro hélices y pusieron, en su interior, una estructura más pequeña llamada hemo, una gran molécula plana que constituye la parte activa de la hemoglobina.
El hemo tiene un átomo de hierro en
el centro, que es al que se enlaza el oxígeno.
Fábricas de ADN
Según un artículo publicado el 9 de
abril de 2007 en Technology Review, la fabricación a medida barata de ADN
podría revolucionar la biología molecular.
Codon Devices, una empresa de
biotecnología de Cambridge, Massachussets, pretende mejorar la eficiencia de la
ingeniería genética. Para ello, fabrica hebras de ADN a medida, evitando a los
científicos el trabajo de tener que unir complicadas piezas de ADN a la
antigua.
Avances en neurotecnología
Según un artículo publicado el 12
de julio de 2006 por Reuters, gracias
a un nuevo sensor cerebral un hombre de 25 años que sufre parálisis en las
cuatro extremidades desde hace tres años ha sido capaz de mover el cursor de un
ordenador, abrir su correo electrónico y manejar un dispositivo robotizado
simplemente con pensar en hacerlo.
Él ha sido el primero de los cuatro
pacientes con daños en la médula espinal, distrofia muscular, apoplejía o
enfermedad de las neuronas motoras en probar el nuevo sistema desarrollado por
Cyberkinetics Neurotechnology Systems Inc., de Massachusetts.
Los científicos implantaron un
diminuto chip de silicio con 100 electrodos en una zona del cerebro responsable
del movimiento. La actividad de las células se grabó y se envió a un ordenador
que tradujo los comandos y permitió al paciente mover y dirigir el dispositivo
externo.
Vacuna contra el cáncer
Según un artículo publicado el 26
de mayo de 2006 en la edición impresa de la revista New Scientist, la simple inhalación de una vacuna podría proteger a
las mujeres del cáncer cervical.
Las pruebas preliminares indican que esta
vacuna que se inhala puede desencadenar una respuesta inmunológica similar a la
observada con la vacuna inyectable que pronto se aprobará en EEUU y Europa.
El spray aerosol consiste en
partículas derivadas del exterior del VPH-16 (virus del papiloma humano 16),
uno de los serotipos del virus responsable de la mayoría de los casos de cáncer
cervical. Al ser inhalada, estimula la producción de anticuerpos contra el
virus.
Con la vacuna inhalable tan sólo
son necesarias dos dosis, con una separación de dos semanas entre ellas,
mientras que la inyectable requiere tres dosis a lo largo de seis meses.
Diminutos sensores implantables
que controlan el estado de salud
Se trata de sensores multifunción
del tamaño de una mota de polvo, que pueden detectar cualquier cosa, desde la
presión sanguínea hasta compuestos tóxicos.
Según un artículo de Tecnology Review del 16 de junio de
2006, este dispositivo basado en la tecnología de memoria flash ( la que
utilizan algunas cámaras digitales, dispositivos electrónicos portátiles y
teléfonos móviles), se podría llegar a utilizar para una gran variedad de
aplicaciones, entre las que se incluyen mejores pruebas de detección de drogas
o dopaje, un seguimiento continuado del estado de salud de órganos y vasos
sanguíneos e incluso la detección de sustancias químicas en el ambiente.
El desarrollo comercial de estos
sensores inventados por Edwin Kan, profesor de ingeniería informática y
eléctrica de la Universidad de Cornell, lo está llevando a cabo Transonic
Systems, en Ithaca, Nueva York.
Cultivo de células cerebrales
Según un artículo en The Guardian Science, dentro de poco
será posible cultivar células del cerebro humano en platos Petri. La nueva
técnica promete nuevos tratamientos contra enfermedades como Parkinson y
epilepsia, porque podría crear suministros sin límite de células humanas.
Según declaraciones recogidas en el
artículo del director de la investigación, Prof. Scheffler, un neurocientífico
de la Universidad de Florida, “es como una línea de producción de una fábrica.
Podemos sacar estas células y luego congelarlas hasta que las necesitemos.
Luego las descongelamos y fabricamos una tonelada de neuronas nuevos.”
Scheffler recogió células precursoras
de ratones y les aplicó productos químicos para lograr la diferenciación de las
mismas. Durante todo el proceso, su equipo tomó imágenes de las células cada
pocos minutos.
Los científicos confirmaron que el
desarrollo de las células precursoras del cerebro es parecido a la forma en la
que las células sanguíneas se crean a partir de los células precursoras de la
médula ósea, lo que en su día llevó a avances en el proceso de implantes de
médula ósea.
Avances en nanomedicina
Según el director de la nueva
revista, Dr. Chiming Wei de la Escuela de Medicina de la Universidad Johns
Hopkins, La nanomedicina ha avanzado de forma muy rápida en años recientes, con
aplicaciones prometedoras en campos como el reconocimiento de células cancerígenas,
etiquetación de células madre y control y reparación de daños en ADN.
Nanoagujas
Según un artículo de Nanotech.org, unos científicos del Research Institute for Cell Engineering del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Avanzadas de Japón y la Universidad de Agricultura y Tecnología de Tokyo han utilizado unas nanoagujas unidas a un microscopio de fuerza atómica para penetrar el núcleo de células vivas.
Los investigadores creen que se
podrá utilizar estas nanoagujas para repartir moléculas tales como ácidos
nucleicos, proteínas u otros sustancias químicas al núcleo, o incluso para
realizar cirugía celular.
Las puntas de aguja AFM no se podían utilizar
como agujas al no ser suficientemente largas para las células que medían más de
3 micrones (milésima parte de un mm.), así que los científicos crearon sus
propias nanoagujas.
Al principio intentaron aplicar
sondas de nanotubos de carbón, pero hubo un problema con la dureza mecánica.
Finalmente utilizaron una punta AFM grabado de silicona. Lograron desarrollar
unas nanoagujas cuyo diámetro mide entre 200 y 200 nanometros con una longitud
de 6-8 micrones con una forma cilíndrica que permite mayor posibilidad de
inserción en la célula.
Los científicos hicieron pruebas de
unas nanoagujas basadas en una sonda AFM con una punta tetraedral sobre unas
células embriónicas de riñón con una proteína roja fluorescente. Los
científicos pintaron las agujas con una tinta fluorescente y estudiaron su
posición en la célula mediante exploración láser con microscopio confocal.
Las
células medían unos 10 a 20 micrones de alto. Las nanoagujas penetraron tanto
la membrana celular como la membrana nuclear y llegaron hasta el núcleo de las
células. Según los científicos, esta es la primera vez que se logra llegar al
núcleo de una célula viva tan pequeña con un grado de posicionamiento tan alto.
Cirugía
Virtual
Estudiantes y profesores de
biología o medicina, o simplemente curiosos a los que les interesa seguir de
cerca avances en la medicina y la enseñanza, disponen de una nueva herramienta,
gratis, para practicar la cirugía virtual sobre la rodilla de un paciente
virtual. Solo se requiere un ordenador, conexión a Internet y buenos
conocimientos de inglés.
Nanotecnología en la Medicina
Un equipo de investigación de la
Universidad de Purdue ha demostrado que los nanotubos de carbón podrían mejorar
aplicaciones de prótesis ortopédicas.
El equipo de investigadores ha
demostrado a través de una serie de experimentos en platos petri que las
células óseas se adhieren mejor a aquellos materiales cuyos bultitos en la
superficie son más pequeños que los bultos que se encuentran en la superficie
de los materiales que habitualmente se utilizan para fabricar prótesis. Además,
al estar más pequeños los bultos, se estimula el crecimiento de más tejido
óseo, lo que resulta imprescindible para lograr una correcta adhesión del
prótesis implantado.
Sensores magnéticos para atacar
virus
Científicos del Scientists del Argonne National Laboratory
han desarrollado un nuevo tipo de sensor magnético capaz de detectar a
biomoléculas. El aparato se basa en la medición de la relajación browniana de
nanopartículas magnéticas conectadas a biomoléculas. Esta técnica podría
ofrecer aplicaciones para el campo de la medicina y la detección de bacteria y
virus en el medioambiente.
Seok-Hwan Chung y su equipo miden
el cambio en la susceptibilidad magnética de las nanopartículas en un campo
magnético alternante.
La
susceptibilidad depende del tiempo necesario para que los giros magnéticos de
las nanopartículas se relajen a su alineación original después de eliminar el
campo magnético.
Existen dos tipos de relajación
magnética: en la relajación tipo Browniano las partículas giran en solución
debido a su energía termal, mientras que en la relajación de Néel los
movimientos internos dipolos de las partículas giran.
La relajación de Néel normalmente
ocurre en las partículas menores de 10 nanometros, mientras que la relajación
Browniana predomina en las partículas más grandes. Las técnicas sensoras que
miden tiempos de relajación de Néel ya existen, pero no son capaces de
distinguir entre objetivos distintos con propiedades similares.
No hay comentarios:
Publicar un comentario