La sangre artificial universal podría acabar con los donantes

Estamos muy cerca de conseguir una sangre artificial perfectamente viable en seres humanos. Y, además, de tipo O, es decir, el donante universal. Según ha anunciado Wellcome Trust, las primeras pruebas clínicas con seres humanos se iniciarán a finales de 2016 o, a más tardar, a inicios de 2017, por lo que es probable que en la próxima década los donantes de sangre se queden sin la actividad que, de vez en cuando, los deja secos.

El origen del estudio de Wellcome Trust está en las polémicas células madre, que gracias a desarrollos como este mejoran considerablemente su cara más pública. La compañía, básicamente, ha desarrollado un método para convertir con éxito células madre en células sanguíneas.

En primer lugar, los científicos extraen células del cuerpo humano y las hacen involucionar hasta el estado de células madre. Entonces reproducen para ellas las condiciones del cuerpo humano, convirtiendo esas células madre en células sanguíneas que son del tipo del donante universal. Dicho así parece muy sencillo. Aunque no es así. Y tampoco es especialmente barato, como cabría esperar.

La cercanía de las pruebas con seres humanos

El potencial de este desarrollo reside en la proximidad de las pruebas con humanos. Que ya hayan llegado a ese estadio en la técnica necesaria supone que la sangre artificial está cerca de su consumo. Y por tanto de su producción en masa, como indica Dvice. De aquí a que llegue ese momento, además de superar las pruebas clínicas, la sangre de Wellcome Trust tiene también el reto de abaratar su producción, de modo que se pueda extender su utilización.

En cuanto a sus usos, además de los más obvios como convivir con los vampiros sin que nos tengamos que exterminar unos a otros, está en primer lugar proporcionar sangre fresca a países del tercer mundo con sistemas de salud que no pueden afrontar la necesidad de sangre y, por extensión, están todos los sistemas de salud del mundo.

Mientras tanto, tenemos más o menos una década para poder disfrutar de ese breve momento de superior moral que dura mientras te comes el bocadillo y te tomas un refresco para recuperar fuerzas después de haber donado sangre.

Las moscas piensan antes de actuar

Las moscas, a la hora de tomar una decisión importante, se toman su tiempo en recopilar y analizar la información. Al igual que los seres humanos, así es como tratan de dar con la opción correcta para no equivocarse.

Este nuevo descubrimiento, publicado en la revista Science, demostraría que estos pequeños insectos (Drosophila) también poseen un cierto grado de inteligencia. Una facultad que ha sido hallada, además de en el ser humano, en algunos primates e incluso en algunas ratas y ratones, pero nunca antes en seres con cerebros tan pequeños como las moscas.

«Esta es la evidencia más clara, hasta ahora, de un proceso cognitivo que se ejecuta en un cerebro muy simple», explica el profesor Gero Miesenböck , cuyo equipo realizó la investigación en la Universidad del Centro de Circuitos Neurales y de Comportamiento (CNCB) de la Universidad de Oxford (Reino Unido). Estas investigaciones no sólo ayudarán a conocer mejor a estos insectos, sino que también pueden contribuir a comprender mejor los procesos de aprendizaje en los seres humanos.

Para demostrar esta peculiar característica, los investigadores del centro «entrenaron» a las pequeñas moscas dentro de cajas cuyos lados tenían unos conductos de aire. Por un lado se esparcían olores fuertes y por el otro lado un aire menos concentrado.

En el momento en el que ambos olores se esparcieron por el ambiente y llegaron a las moscas, las neuronas implicadas en el proceso -participan hasta 200- se activaron rápidamente y, al poco tiempo, estos pequeños insectos decidieron que el olor más débil era el menos peligroso para ellas. Por ello, se posaron en los conductos de aire correctos. Este hecho demostró que cuando los olores eran fáciles de distinguir tomaban decisiones rápidas y contundentes.

Sin embargo, a medida que las diferencias entre los olores iban disminuyendo y más se parecían entre ellos, las moscas tardaban más tiempo en decidirse por uno u otro olor. De hecho, empleaban más tiempo en reflexionar para no equivocarse aunque a veces elegían al azar «si la diferencia era de tan solo un 10%», señala el estudio.

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Un chip inalámbrico para prevenir y tratar enfermedades desde dentro del cuerpo

El uso de dispositivos electrónicos colocados dentro del cuerpo humano con fines médicos se perfila como una terapia prometedora. Desde hace años, laboratorios de todo el mundo trabajan en el desarrollo de estos implantes, que ya están siendo utilizados con resultados esperanzadores, por ejemplo, en pacientes con enfermedades neurodegenerativas.

Pero como ocurre con muchos de los dispositivos electrónicos que usamos en nuestra vida diaria, uno de los obstáculos de estos implantes es el suministro de energía. Normalmente llevan baterías que deben sustituirse cada cierto tiempo mediante una nueva intervención, una desventaja para la que un equipo de ingenieros de la Universidad de Stanford (EEUU) propone una alternativa en la revistaProceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

El equipo liderado por John Ho ha desarrollado un dispositivo electrónico muy pequeño, con un tamaño equivalente al de un grano de arroz, que es alimentado mediante un sistema inalámbrico basado en ondas electromagnéticas que cuenta con otro elemento externo. Este segundo dispositivo, parecido a una tarjeta de crédito, se coloca sobre la piel del paciente en la misma zona en la que se encuentra el implante interno para recargarlo.

Según explica a EL MUNDO John Ho, autor principal del trabajo, llevan trabajando en este proyecto seis años. De momento, tienen un prototipo que sólo ha sido probado en animales (en concreto, en un cerdo y en un conejo, al que se le implantó un minúsculo marcapasos). Ya están preparando los ensayos con humanos y en breve solicitarán los permisos para llevarlos a cabo. "Esperamos iniciar el proceso para realizar los ensayos clínicos el próximo año y comenzarlos en dos o tres años. Tardaremos entre cinco y 10 años en determinar qué método usamos para comercializar los dispositivos médicos", explica Ho a través de un correo electrónico.

El equipo de Stanford sostiene que los implantes electrónicos podrían suponer una alternativa a las terapias con fármacos, aportando la ventaja de que el dispositivo actuaría de forma localizada, es decir, sólo en el área deseada y no de forma generalizada como la mayor parte de los medicamentos. Pero las relativamente voluminosas baterías que llevan muchos de los dispositivos médicos disponibles en la actualidad, añaden, están impidiendo que su uso se extienda:«Tenemos que hacer que estos dispositivos sean tan pequeños como sea posible para implantarlos de una forma más sencilla en el cuerpo y desarrollar nuevas formas de tratar enfermedades y aliviar el dolor», afirma la investigadora Ada Poon, coautora de este trabajo, en un comunicado.

En su opinión, esta tecnología podrá usarse también para desarrollar sensores que monitoricen funciones vitales desde dentro del organismo, para estimular y modificar señales neuronales en el cerebro o suministrar fármacos de forma localizada. "Gracias a que la energía siempre se transfiere [al dispositivo interno] desde el exterior, la vida útil puede ser tan larga como haga falta, a diferencia de los dispositivos médicos actuales que necesitan ser reemplazados una vez que la batería se agota", explica Ho.

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¿Qué hay de verdad en la leyenda del Kraken?

El calamar gigante, del que en libertad existen solo unas pocas imágenes conseguidas el pasado año en aguas de Japón, es uno de los animales más misteriosos y legendarios de la Tierra. Te explicamos qué hay de verdad y qué de leyenda en la vida de estos «monstruos» marinos.

¿Qué gasta más energía , una ballena o un avión?

¿Qué es más eficiente energéticamente? ¿Un camión de 30 toneladas o un coche? ¿Un Jumbo 747 o una avioneta? ¿Una ballena o un atún?

Un grupo de investigadores la Universidad de Northwestern (Chicago, Estados Unidos) ha creado una forma de responder a estas preguntas. Y lo ha hecho a través de un nuevo coeficiente de consumo de energía que permite comparar la eficiencia energética de máquinas o animales con independencia de su tamaño.

«Nuestro estudio se centra en cómo cambia el flujo de energía con el tamaño o la masa», ha dicho Neelesh Patankar, el director de la investigación que será publicada en PNAS esta semana. Según ha comentado en una nota emitida por la universidad, el nuevo coeficiente tiene interés en el campo de los transportes, ya sean coches, barcos o aviones, porque permite averiguar el punto «donde un animal o vehículo funcionará más eficientemente».

El atún es tan eficiente como la ballena

Aunque el atún es un nadador rápido y nervioso que puede alcanzar los 70 kilómetros por hora, y las ballenas son moles que pueden desplazar más de 150 toneladas de agua con sus lentos movimientos, el equipo de Patankar ha llegado a una conclusión que al principio es difícil de creer:el atún y la ballena son prácticamente igual de eficientes.

Explican que aunque el consumo de energía de la ballena sea tremendamente superior debido a su descomunal peso -una ballena puede llegar a pesar 180 toneladas mientras que el atún rojo, por ejemplo, está entre los 400 y los 900 kilogramos-, «las eficiencias de los motores (musculares) de la ballena y el atún son similares».

Y si se puede comparar la eficiencia de animales tan dispares, sostienen que el coeficiente de uso de energía que han creado «puede ser extremadamente útil para diseñar vehículos subacuáticos y que sean tan eficientes y ágiles como un auténtico pez», y que incluso podría servir para comparar el consumo de los coches.

Datos procedentes de miles de especies

Los investigadores han utilizado datos de consumo de energía de miles de especies tanto en el medio acuático como en el aire. Así, han recopilado información de peces, enormes mamíferos marinos, insectos y aves. Finalmente, han conseguido que el nuevo coeficiente explique con éxito «el consumo de energía en función de la masa», aunque la masa varíe «casi un trillón de veces desde el animal más pequeño al más grande».

Descubren un cementerio de tiburones en el fondo del Atlántico

En pleno océano Atlántico, a 1.200 metros de profundidad el silencio y la oscuridad son casi absolutos. Pero a pesar de las difíciles condiciones, la vida prospera en el fondo marino gracias a las oportunidades que vienen desde la superficie, en forma de restos y nutrientes.

Un grupo de científicos del Instituto Marino de la Universidad de Plymouth ha publicado en la revista «Plos One» el hallazgo de un nuevo oasis de comida en medio de las llanuras del fondo oceánico. La «mesa» del banquete se encuentra, nada más y nada menos, que en un «cementerio» de tiburones situado frente a las costas de Angola, a 1.200 metros de profundidad y en un área de un kilómetro cuadrado. Allí, se han topado con los esqueletos de un tiburón ballena y tres rayas, «muertos desde hace uno o dos meses», rodeados por una amplia colección de carroñeros que se estaban dando un festín.

«Había mucho peces junto a las carcasas –los esqueletos–, como si estuvieran protegiéndolas», ha dicho el Doctor Nick Higgs, que ha dirigido la investigación. En una nota de prensa publicada en BBC, ha explicado que hay muchos estudios sobre restos de ballenas, pero ninguno en tiburones u otros tipos de grandes animales marinos.

El motivo de que no se hayan encontrado hasta ahora podría deberse a que «no se ha explorado con detalle más que una ínfima parte de los fondos profundos», en opinión de Ángel Luque, biólogo de la Universidad Autónoma de Madrid y experto en fauna de los fondos marinos.

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El poder de la piel de tiburón , revelado

La piel de un tiburón es fascinante. Parece lisa y uniforme, pero vista de cerca, uno puede percartarse de lo áspera que es: está salpicada de millones de escamas en forma de dientes microscópicos superpuestos (dentículos), que interrumpen la fluidez del agua sobre la superficie del animal reduciendo la fricción. Ingenieros y científicos se han interesado desde siempre por las ventajas que puede suponer este «traje de baño» para los tiburones. Ahora, investigadores de la Universidad de Harvard (EE.UU.) han logrado recrearlo de manera artificial por primera vez, y han comprobado que, en efecto, aumenta la velocidad de natación del tiburón hasta un 6,6%, a la vez que reduce el coste de energía. Lo cuentan en The Journal of Experimental Biology.

«No se puede modificar la piel del tiburón real», explica el investigador George Lauder, interesado en sus efectos, así que su equipo de Havard y él decidieron crearla de forma artificial. Para ello, compraron un tiburón mako en un mercado local de pescado y tomaron una pequeña muestra de la piel para obtener una imagen en alta resolución de su superficie. Después, ampliaron la imagen de un solo dentículo y construyeron un modelo detallado de la estructura antes de reproducirlo miles de veces en un modelo informático de la piel.

A continuación, el equipo hizo realidad el modelo con una impresora 3D. Después de un año de pruebas de diferentes materiales, protocolos de impresión y ampliación de los dentículos y su espaciamiento, lograron una muestra convincente con dentículos sujetos a un soporte flexible. Pero, ¿funcionaría bien en la práctica?

Bañador de piel de tiburón

Los investigadores adjutaron muestras de la piel artificial a ambos lados de una lámina flexible para que pudiera mantenerse quieta en un flujo de agua o moverse como un pez, y luego midieron las fuerzas ejercidas sobre la lámina inmóvil o en movimiento. Quedaron impresionados al ver que la imitación de la piel de tiburón reduce la fricción un 8,7% cuando el agua fluía a baja velcoidad. Con una velocidad de flujo más alta, la piel de tiburón produjo un 15% más de resistencia que una membrana lisa. Sin embargo, cuando el equipo comenzó a mover la lámina de la forma en la que un pez desplaza su cuerpo, el desempeño de la piel del tiburón mejoró significativamente, aumentando la velocidad de natación en un 6,6% y la reducción de la energía que se gasta en un 5,9%.

Lauder atribuye el éxito del diseño a que las escamas rígidas están insertadas en un subestrato flexible, de manera que la piel puede flexionarse y doblarse como la piel real de un tiburón. Sin embargo, no cree que vayamos a utilizar trajes de baño hechos de piel de tiburón artificial pronto: «Los retos de fabricación son tremendos», reconoce.

Barcelona , nueva sede del archivo europeo de datos genéticos en favor de la ciencia

Barcelona pasa a ser una pieza fundamental para los avances en la medicina personalizada. La capital catalana es la nueva sede del Archivo Europeo del Genoma y Fenoma (EGA), que hasta hace un año trabajaba únicamente desde el European Bionformatics Institute (EBI) de Londres. El Barcelona Supercomputing Center (BSC-CNS) se convierte en la segunda pata de esta institución de primer orden mundial, que guarda de manera confidencial y segura la información genética y fenotípica de ciudadanos de todo el mundo para usarla con fines puramente científicos.

Desde febrero de 2013, el centro de Barcelona almacena datos genéticos de más de 100.000 personas, procedentes de 200 centros y grupos de investigación. Entre ellas hay una pequeña cantidad de usuarios sanos, pero la mayoría de ellos presentan enfermedades complejas, sobre todo cáncer (especialmente de mama y de colon) o enfermedades cardiovasculares, neurológicas o autoinmunes (como la esclerosis múltiple o la diabetes). Los datos proceden de más de 800 estudios sobre secuenciación, epigenética o genotipado.

El EGA, que está gestionado por el Centro de Regulación Genómica en colaboración con el Instituto Nacional de Bioinformática del Instituto Carlos III y el consorcio Elixir, "tiene un doble encargo: gestionar una gran cantidad de datos generados y hacerlo con seguridad y garantizando la privacidad de las personas", ha asegurado esta mañana Arcadi Navarro, el jefe afiliado del equipo EGA. El centro funciona con 15 personas (6 de las cuales trabajan desde Barcelona) y en los últimos cuatro meses han tramitado más de 21.000 peticionesde profesionales de la ciencia.

Datos que ocupan 1.000.000 gigabytes

Los datos, que ocupan ni más ni menos que 1.000.000 gigabytesdel superordenador MareNostrum del BSC-CNS, podrán ser solicitados por científicos vinculados a proyectos de investigación, que tendrán que acreditar el uso científico de la información y que tendrán que recibir un visto bueno del Archivo, un paso previo complejo que es clave para poder garantizar el buen uso de unos datos que son totalmente confidenciales. Por ello, los máximos responsables del EGA avisan que los datos pueden tardar más de un mes a ser tratados y enviados.

El Archivo funciona a través de una web, desde la que se pueden realizar las peticiones, y un sistema de encriptaciones para garantizar la total seguridad del proceso. Como ha recordado Navarro, "no es tan fácil como descargar directamente": el solicitante de datos recibirá un correo con enlaces y otro con contraseñas desde donde obtener la información genética, unos datos que pueden ser fundamentales para el avance en el conocimiento de enfermedades y sobre todo los posibles tratamientos personalizados.

El EGA tira adelante gracias al esfuerzo conjunto del Ministerio de Economía y Competitividad, la Generalitat de Cataluña y la Obra Social "La Caixa", que cubren la contratación de los seis profesionales del centro. La secretaria de Estado de I+D+i del Ministerio de Economía, Carmen Vela, ha destacado que el EGA "es un fiel reflejo de la capacidad de atracción de Barcelona y España" y ha sentenciado que esta sede es un proyecto "extraordinariamente positivo para el país y para los que trabajamos por la ciencia.

Secuencian el genoma completo de la araña

Las arañas tienen una enorme capacidad para adaptarse a condiciones ambientales extremas, lo que les permite vivir en lugares variados y tan inhóspitos como el desierto o el Ártico. El papel depredador que desarrollan en los distintos ecosistemas que habitan es fundamental a la hora de mantener el equilibrio ecológico de los insectos y evitar las plagas. Tanto para alimentarse como para defenderse, los arácnidos generan una seda más resistente que el acero y un veneno tan tóxico que en algunas especies puede resultar letal para el ser humano. Ambas facultades les ayudan a capturar a presas hasta siete veces más grande que ellos y empleando la mínima energía.

Ahora, un equipo de investigadores liderado por científicos de la Universidad de Aarhus (Dinamarca) acaba de descifrar la secuencia completa del genoma de una araña africana (Stegodyphus mimosarum) y partes del genoma de una tarántula brasileña(Acanthoscurria geniculate), conocida como tarántula de rodillas blancas por el blanco pelaje que rodea sus articulaciones.

En concreto, los datos recopilados identifican nuevos genes y proteínas involucrados en la generación de la seda y en la producción del veneno que, hasta ahora, eran desconocidos para la ciencia a pesar de que algunos fragmentos de material genético ya habían sido secuenciados en el pasado.

«El estudio identifica nuevas proteínas que probablemente estén involucradas en el proceso de activación de las toxinas del veneno y que aportan nuevos datos sobre la composición de las proteínas de la seda», señala el estudio publicado en la revista Nature Communications.

«Lo más novedoso aquí es que se ha conseguido secuenciar el proteoma de un arácnido; es decir, la relación que existe entre los genes y las proteínas», explica el investigador Jordi Moya Laraño de la Estación Experimental de Zonas Áridas -CSIC. «Nunca antes se había encontrado la relación entre tantas proteínas con sus genes. Esta investigación encuentra nuevas asociaciones entre los genes y las proteínas que cumplen una función. En el caso de la araña utiliza la seda de araña para cazar mientras que la tarántula para envolver los capullos», detalla.

Según la investigación, existen al menos «dos tipos de espidroínas, las proteínas que componen la seda». El estudio abre las puertas hacia un mejor conocimiento de la evolución de estos depredadores porque, hasta ahora, las investigaciones habían estado «limitadas» por la «carencia casi completa de la secuencia de ADN de la especie».

El análisis revela que el tamaño de los genomas de ambas especies difiere en gran medida. Mientras la secuencia de la araña africana es similar en longitud a la del ser humano (2.500 millones de unidades básicas, frente a los 3.000 millones del genoma humano), el genoma de la tarántula tiene un tamaño más de dos veces superior (6.500 millones de letras del código genético).

Según los autores, este avance permitirá ir más allá en las investigaciones sobre el uso del veneno y la seda, ya que ambas sustancias tienen especial interés para la industria. Así, el veneno se estudia en los laboratorios debido a sus propiedades estructurales y químicas y a sus posibles aplicaciones farmacológicas tanto para su uso como insecticida como para la producción de posibles antídotos contra determinadas toxinas. «Gracias a estos estos nuevos datos se podrá investigar su uso en la producción de neurotoxinas e insecticidas», señala el informe.

Por otro lado, la elasticidad y resistencia de la seda son de especial interés en el ámbito de la medicina, por ejemplo, en su empleo como material de sutura quirúrgica reabsorbible.

¿Niño o niña? El porqué de que haya dos sexos

¿Qué será, niño o niña? En los mamíferos, incluido el hombre, que nazcan machos o hembras depende de un único elemento de nuestro genoma, el cromosoma Y. Solo los machos lo llevan, junto al otro cromosoma sexual, el X, del que las mujeres tienen dos copias. Por lo tanto el cromosoma Y es el responsable último de todas las diferencias morfológicas y fisiológicas entre los dos sexos. 

Aunque no siempre ha sido así. Hace mucho tiempo, en efecto, los cromosomas X e Y eran absolutamente idénticos, y solo en tiempos relativamente recientes el cromosoma Y empezó a diferenciarse del X en los machos. Y también tiende a "encoger", hasta el punto de que en la actualidad apenas si cuenta con unos 20 genes, nada si se compara con los más de mil que posee el cromosoma X. La revista Nature publica esta semana dos estudios diferentes sobre la cuestión.

Hace 180 millones de años

Pero, ¿cuándo se originó el cromosoma Y y qué genes, entre todos los posibles, se mantuvieron finalmente en él? La respuesta a esta cuestión acaba de ser anunciada por un grupo internacional de investigadores liderado por Henrik Kaessmann, del Instituto Suizo de Bioinformática de la SIB. En su trabajo, han logrado determinar que los primeros"genes sexuales" aparecieron en los mamíferos hace unos 180 millones de años. Hace muy poco, si se tiene en cuenta que la vida apareció en la Tierra hace más de 3.700 millones de años.

Analizando muestras de numerosos tejidos masculinos de diferentes especies (especialmente de testículos), los investigadores recuperaron los genes contenidos por los cromosomas Y de los tres principales linajes de mamíferos: los placentarios (que incluyen a humanos, simios, roedores o elefantes); los marsupiales (como los opossum o los canguros); y los monotremas (mamíferos que ponen huevos, como el ornitorrinco y el equidna, una especie de puercoespín australiano).

En total, los investigadores trabajaron con muestras de quince especies diferentes de mamíferos, pertenecientes a los tres linajes. Para hacer comparaciones, añadieron además muestras obtenidas degallinas.

En lugar de secuenciar por completo el cromosoma Y, lo que habría supuesto una "tarea colosal" en palabras de Diego Cortez, uno de los autores del estudio, los científicos optaron por "tomar un atajo". Comparando las secuencias genéticas de tejidos de machos y de hembras, eliminaron todas aquellas (secuencias) que eran comunes a ambos sexos. Las que quedaron tras la criba correspondían solo al cromosoma Y. El proceso supone el mayor "mapa genético" del cromosoma masculino del que se dispone hasta la fecha.

El estudio necesitó más de 29.500 horas de computación. Una tarea gigantesca y que no habría podido abordarse sin los más modernos medios técnicos, como secuenciadores genéticos y ordenadores con una gran capacidad de cálculo.

¿Cuestión de temperatura?

Los resultados del estudio muestran que un mismo gen determinante del sexo, llamado SRY, surgió en un ancestro común de marsupiales y mamíferos placentarios hace unos 180 millones de años. Y que otro gen, llamado AMHY, responsable del surgimiento del cromosoma Y en los monotremas, tiene una antigüedad parecida, 175 millones de años. Ambos genes, según Henrik Kaessmann, "están implicados en eldesarrollo de los testículos" y surgieron "casi al mismo tiempo pero de una forma totalmente independiente".

Sin embargo, y a pesar de este espectacular avance, la naturaleza del sistema de determinación del sexo presente en el ancestro común de todos los mamíferos (de los tres linajes) sigue siendo un misterio, ya que ese ancestro vivió muchos millones de años antes de que surgieran los cromosomas Y a los que se refiere el estudio.

¿Qué fue, pues, lo que desencadenó la necesidad original de distinguir entre machos y hembras? ¿Se debe quizá a algún otro factor genético aún desconocido o se podría achacar a meros factores ambientales, como la temperatura? Esta última posibilidad dibuja, según los investigadores, un escenario más que plausible, dado que la temperatura es capaz, por ejemplo, de determinar el sexo de las crías de los cocodrilos actuales.

Sin embargo, por lo que respecta a los mamíferos, y por tanto a nosotros mismos, la cuestión sigue abierta.

Un centro de investigación japonés admite un 'fraude' en el último gran estudio con células madre

El Instituto de Investigación Riken de Japón ha reconocido que un reciente y novedoso estudio sobre células madre realizado por una de las investigadoras del centro que fue publicado en la revista Naturecontenía aspectos "fraudulentos".

El avance, que tuvo una gran repercusión mediática, estuvo liderado por la doctora Haruko Obokata. En enero, esta investigadora publicó dos artículos científicos en los que explicaba un nuevo mecanismo para reprogramar células madre adultas para devolverlas a un estado similar al embrionario, con capacidad para transformarse en cualquier tejido.

Esta modificación había sido posible a través de un fenómeno que llamó 'adquisición de estímulo-desencadenador de la pluripotencia' (STAP, en sus siglas en inglés), que permitía alterar mediante estrés ambiental (en un entorno muy ácido) el destino de células somáticas de mamíferos, retrasando su 'reloj biológico' y devolviéndolas a un estado embrionario.

Sin embargo, una serie de "irregularidades" en los datos e imágenes publicados por Obokata y su equipo llevaron al Instituto Riken a crear un grupo de expertos encargado de investigar el asunto, que ahora ha confirmado que algunas de las imágenes ya se habían utilizado en otros experimentos.

"Acciones como ésta pueden destruir por completo la credibilidad de los datos", según ha reconocido Shunsuke Ishii, presidente del comité en una conferencia de prensa, asegurando que la investigadora implicada era "plenamente consciente de este peligro".

Obokata ha contrarrestado con un comunicado en el que avisa de que no tardará en presentar una queja ante el centro por poner en duda sus hallazgos. "Estoy indignada, y si seguimos así incluso van a plantear que estas células son falsas", ha lamentado.

El centro aun no ha decidido la sanción que impondrá a la investigadora y su equipo, y han avanzado que van a iniciar una investigación para comprobar el potencial real de estas células.

Este trabajo se prolongará durante un año y estará dirigido por el propio presidente del Instituto Riken, Ryoji Noyori, premio Nobel de Química en 2001, que ha calificado el fraude de Obokata como algo"verdaderamente lamentable".

"Me gustaría pedir disculpas de nuevo porque se ha dañado la credibilidad de la comunidad científica", dijo Noyori, quien hizo una reverencia a los periodistas asistentes.

Desde la publicación de este trabajo, varios laboratorios de otras instituciones internacionales han sido incapaces de lograr los mismos resultados, y habían surgido dudas también en torno a las imágenes y tablas que aparecían en el trabajo del Instituto Riken.

El mapa más completo del `cableado´ cerebral

Es el director de orquesta, el maestro que coordina a todo el organismo. Y tal vez por eso, el cerebro es también el órgano más desconocido, el que más incógnitas alberga. Profundizar en sus secretos será un poco más sencillo a partir de ahora gracias a dos mapas que aportan datos y coordenadas claves para la comprensión del funcionamiento cerebral de los mamíferos. Aunque todavía básicos, estos modelos en tres dimensiones pueden ser muy útiles para adentrarse en los pasos que marcan el desarrollo, seguir los circuitos de comunicación, o conocer más a fondo las raíces de problemas como el autismo, tal y como aseguran sus creadores.

Estos nuevos atlas, que se publican en la revista Nature, son complementarios. El primero de ellos detalla las conexiones neuronales presentes en el cerebro de un ratón. Bastante minucioso, es el primer mapa de estas características que se hace en un animal vertebrado y aporta datos fundamentales para entender de qué forma se comunican las regiones cerebrales.

"Son los primeros mapas con un detalle extraordinario. Hasta ahora lo que había eran detalles de parte del cerebro y este trabajo aporta un análisis global que tendrá una repercusión gigantesca en los próximos años para poder comprender las enfermedades", afirma Javier de Felipe, del laboratorio Cajal del Circuitos Corticales del Centro de Tencología Biomédica de la Universidad Politécnica de Madrid.

Un opinión similar tiene Juan Lerma, director del Instituto de Neurociencias de Alicante, dependiente de la Universidad Miguel Hernández y el CSIC, quien apunta que "hacía falta un mapa topográfico en tres dimensiones como éste, porque conocíamos la estructura pero no estaba cuantificado cuán fuertes o débiles eran las conexiones entre las regiones del cerebro, y este mapa lo hace".

Carlos Tejero, experto de la Sociedad Española de Neurología (SEN), insiste en la misma línea porque explica que hasta ahora lo que se hacían eran estudios en laboratorio con secciones de cerebros animales. "Teníamos que cambiar el sistema porque el cerebro es un órgano en tres dimensiones y lo que teníamos era un modelo que se nos quedaba corto. Además, es importante saber las zonas precursoras de las futuras neuronas en el cerebro en formación. Con este trabajo tenemos nuevas opciones para comprender las diferencias de esas zonas entre el cerebro humano y el de animales".

El nuevo mapa de estudio servirá también, según apunta Lerma, "para entender mejor distintos procesos fisiológicos y poder comparar la normalidad con patrones que estén alterados por alguna patología", añade. Y pone un ejemplo: "Es como tener un mapa de carreteras. Es útil, porque, entre otras cosas, con él puedes empezar a estudiar el tráfico", apunta.

"Entender cómo se conecta el cerebro es uno de los pasos más cruciales para conocer cómo codifica el cerebro la información", ha señalado en un comunicado Hongkui Zeng, principal firmante del trabajo e investigador del Instituto Allen para la Ciencia del Cerebro en Washington (EEUU), el organismo que ha impulsado la elaboración de los citados mapas.

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Eel corazón de los astronautas cambia de forma en el espacio

Debido a los largos periodos de ingravidez a los que están sometidos los astronautas en el Espacio, el cuerpo de los tripulantes debe someterse a un duro entrenamiento para soportar los impactos que sufre, como la pérdida de masa en los huesos y músculos. Ahora, un nuevo estudio divulgado por el colegio americano de Cardiología de Washington (EEUU) acaba de revelar que uno de los efectos de la microgravedad, que era desconocido hasta ahora, cambian la forma del corazón. En concreto, el músculo cardíaco se hace un 9.4% más esférico cuando está expuesto a largos periodos de ingravidez.

Afortunadamente, esta alteración es temporal, ya que el músculo vuelve a su forma habitual cuando el astronauta regresa a Tierra. Aunque los investigadores que han realizado el estudio desconocen los efectos a largo plazo de este fenómeno, no descartan que esta alteración pueda producir problemas cardíacos en los tripulantes.

Este nuevo hallazgo en el campo de la medicina espacial se acaba de presentar en la 63ª edición de la Sesión Científica Anual del Colegio Americano de Cardiología, que se celebra esta misma semana en Washington D.C. (Estados Unidos). Su firmante principal, el doctor James Thomas, investigador en el Departamento de Medicina Cardiovascular de la Clínica de Cleveland y colaborador de la NASA, ha explicado que «el corazón no trabaja tan duro en el espacio, lo que puede causar una pérdida de masa muscular». Según advierte este especialista, «eso puede tener consecuencias graves al regresar a la Tierra, así que estamos investigando si se pueden tomar medidas para evitar o contrarrestar esa pérdida».

José Ramón González-Juanatey, presidente de la Sociedad Española de Cardiología, que precisamente se encuentra en estas conferencias científicas, explica a EL MUNDO que «sabemos que el cambio en la forma del corazón se da en pacientes que han sufrido un infarto o problemas en las válvulas del corazón», explica. Estas insuficiencias cardiacas conllevan a que el músculo pase de una forma elíptica a una más esférica. Las principales consecuencias derivadas de que el corazón sea más esférico son «un mayor estrés en el músculo, una eficiencia de contracción peor y un aceleramiento en pérdida de células del miocardio. Algo que aumentaría el riesgo de muerte», argumenta.

Estudio de 12 tripulantes de la ISS

Para realizar sus análisis, los investigadores utilizaron imágenes del corazón de 12 astronautas que pasaron largos periodos viviendo en la Estación Espacial Internacional. Con la ayuda de máquinas de ultrasonido instaladas en el módulo orbital, el doctor Thomas y sus colegas comprobaron que el corazón se hace un 9,4% más esférico, una transformación similar a la que los científicos habían predicho con modelos matemáticos sofisticados y que se desarrollaron específicamente para el proyecto.

«Los modelos predijeron los cambios que observamos en los astronautas casi exactamente. Esto nos da confianza para seguir adelante y comenzar a utilizar estos modelos para aplicaciones clínicamente más importantes en la Tierra, como predecir qué sucede con el corazón en diversas situaciones de tensión», celebra el investigador estadounidense Thomas.

Estas investigaciones servirán para preparar una futura misión tripulada a Marte, que tendrá una duración de, como mínimo, un año y medio. Por ello, desde la NASA consideran que conocer más a fondo cómo funciona el corazón en el espacio es importante para garantizar la supervivencia de los astronautas durante misiones largas. Incluso saber la cantidad de ejercicio que deben realizar los astronautas y cuál es el más adecuado antes, durante y después de sus viajes espaciales les ayudará a mantener un corazón sano y minimizar el impacto de las condiciones de microgravedad sobre su salud.

Ejercicios para el corazón

Este campo de investigación no solo aportará datos cruciales para preparar las futuras misiones que realicen los astronautas sino que, además, los resultados podrían extrapolarse a las personas que sufran limitaciones físicas graves como, por ejemplo, los enfermos que deben permanecer en reposo durante periodos prolongados en la cama o pacientes que sufren problemas de insuficiencia cardíaca. González- Juanatey valora positivamente este estudio ya que conocer estos datos «ayudaría a saber qué pasa con determinadas cardiopatías y favorecería a desarrollar ejercicios que impidan que el corazón vaya siendo más esférico», apunta. «Probablemente los ejercicios sean de tipo isométrico, con ayuda de pesas por ejemplo, que permitan contraer los músculos durante un periodo de tiempo determinado», explica. «Y no isotónicos como correr o nadar», cuenta.

De hecho, el equipo del doctor Thomas está trabajando para generalizar sus modelos con el fin de analizar trastornos como la enfermedad isquémica del corazón, la miocardiopatía hipertrófica y la enfermedad cardiaca valvular. «Nuestros modelos pueden ayudar a simular esas patologías para comprender el impacto sobre la función cardiaca», subraya Thomas.

La extenuante preparación de los astronautas para los viajes espaciales se realiza en la Tierra, antes de su despegue. Los futuros tripulantes se entrenan, por ejemplo, en una piscina a doce metros de profundidad donde las condiciones de presión son similares a las que podrían encontrarse en el espacio. Incluso se someten a 'centrifugadoras' donde su cuerpo gira sin parar, un ejercicio de resistencia para los tripulantes. Se sabe que tras un vuelo espacial los astronautas pueden sufrir mareos después de aterrizar en el módulo orbital, desmayarse por la caída brusca de la presión arterial (un efecto conocido como hipotensión ortostática) e incluso sufrir arritmias durante los viajes. A medida que los tripulantes se van acomodando a su entorno, estos efectos cesan.

Una nueva vía para clonar con fines médicos

La rapidez y el gran número de grupos científicos investigando en células madre hace que los avances en este campo sean como una carrera de obstáculos: se van derribando barreras a medida que se busca la meta que sería, básicamente, su uso para curar enfermedades humanas. Uno de los múltiples obstáculos para lograr tal fin es el que ha tumbado un equipo de investigadores dirigido por Shoukhrat Mitalipov, el mismo que consiguió por primera vez en el mundo clonar un embrión humano hace menos de un año. Su último logro seguramente cambie los libros de Biología. Lo que no está tan claro es que tenga la misma repercusión mediática.

El citoplasma (la zona que rodea al núcleo) de un óvulo no fecundado tiene capacidad para reprogramarse. Pero se creía que esa capacidad se perdía al ser fecundado. Un hecho que demostraba estas dos afirmaciones era la clonación de mamíferos que sólo se había logrado utilizando óvulos sin fecundar a los que se extraía su núcleo y se les insertaba el de otra célula adulta que se quería clonar. Así, se han clonado diferentes animales como ratones, ovejas,monos... e incluso embriones humanos. El hecho  ha dado un paso que otros no supieron dar.

El estudio donde muestra que esto es posible, publicado en la revista Nature, propiciará que cientos de científicos intenten replicar lo que ellos han logrado: la clonación a partir de un embrión murino de dos células. Y así luchar después por conseguir un objetivo común: una clonación terapéutica en humanos para reprogramar células adultas de pacientes. Con esta técnica, se podrían desarrollar tejidos sanos que sustituyan a los dañados por una enfermedad y sin riesgo de rechazo porque serían idénticos (clonados) a los del paciente. "Nuestro propósito ahora era probar que además de los ovocitos [óvulos] el citoplasma de la célula embrionaria también retiene su capacidad para reprogramarse", afirma a EL MUNDO Mitalipov.

Simplificando mucho, lo que este investigador y su equipo hicieron fue tomar fibroblastos, células de la piel, de fetos de ratón. A estas células les extrajeron sus núcleos que fueron introducidos dentro de las células de un embrión de otro ratón al que previamente les habían quitado su núcleo. Un detalle crucial es que tanto el núcleo como el citoplasma de las células donantes y receptoras estaban en la misma fase del ciclo celular. Tras someterlos a varios procesos químicos, la reprogramación se realizó con éxito. Posteriormente, las células reprogramadas fueron cultivadas hasta formar embriones. Algunos se destruyeron para extraer sus células madre y otros fueron inyectados en el útero de ratones hembra que, tras gestarlos, fueron analizados para comprobar que eran quimeras idénticas del animal donante de los fibroblastos.

Más allá de ese cambio conceptual en el aspecto de la Biología, las ventajas en aspectos éticos están por ver. Mitalipov asegura que su técnica está fuera de cualquier debate de este tipo: "Basándonos en nuestros resultados, creemos que es suficiente un solo blastómero [célula embrionaria], obtenido a partir de una biopsia de un embrión [sobrante de las clínicas de reproducción], para su reprogramación y la derivación de células madre embrionarias. Por lo que esta aproximación no implica la destrucción de embriones".

Afirmación con la que no están de acuerdo los expertos consultados por EL MUNDO. Es cierto que la biopsia de embriones para extraer una célula es un proceso que se viene realizando hace unos años en las técnicas de diagnóstico preimplantacional. Se utiliza en algunas parejas con antecedentes de enfermedad para detectar anomalías genéticas en sus futuros hijos y elegir aquellos sin ese problema. El embrión biopsiado se desarrolla de forma normal una vez que se implanta en el útero.

Sin embargo, el hecho de que esta técnica no genere daño en el embrión no significa que la transferencia nuclear no conlleve la destrucción de ellos. "La técnica empleada por Mitalipov en este estudio utiliza embriones en lugar de óvulos sin fecundar, por lo que su uso en humanos puede provocar reticencias éticas en quienes consideran que la nueva vida aparece con la fecundación. Pero, si se emplean embriones sobrantes de técnicas de reproducción in vitro, que se desecharían en cualquier caso, esto no debería plantear ningún problema ético. En cuanto al posible empleo de una biopsia, me parece más un tecnicismo que una justificación ética válida desde el punto de vista práctico. Creo que en este caso, el valor del nuevo estudio está en la demostración de que se puede hacer, lo cual significa que estábamos entendiendo el proceso de reprogramación de forma equivocada", afirma Ángel Raya, director del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona.
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La impresión 3D salva la vida de un niño

La aplicación de las posibilidades de la impresión 3D para la creación y réplica de órganos y huesos que puedan utilizarse en operaciones quirúrgicas es un debate que está a la orden del día, sin embargo, hoy nos llega una noticia más que positiva a favor de esta práctica: un equipo de médicos de la Universidad de Michigan han conseguido hacer una tráquea a través de la tecnología de impresión en 3D para salvar la vida de un bebé de dieciséis meses.

La noticia ha saltado a los medios a través del post escrito en NPR en el que cuentan cómo Garret Peterson, un bebé de algo más de un año, ha salvado su vida gracias a la reproducción de su tráquea mediantes técnicas de impresión 3D. En concreto, el pequeño nació con una tráquea defectuosa que le impedía respirar adecuadamente y, para solucionarlo, un grupo de médicos e ingenieros biomédicos en colaboración con la Universidad de Michigan decidieron hacer una réplica de la misma e implantársela para que pueda seguir respirando hasta que el órgano original madure y se haga fuerte para funcionar por sí mismo.

De este modo, los doctores implicados en la operación, el Dr Green y el ingeniero biomédico Scott Hollister realizaron una tomografía computerizada de la tráquea del niño para realizar una réplica de la misma a través del hardware de impresión en 3D de la Universidad de Michigan y extraer la férula a medida y adaptada al paciente.

El equipo quirúrgico implantó el órgano artificial a modo de protector del natural, de modo que, a medida que la tráquea de Garret pueda ir realizando sus funciones de forma progresiva, la férula implantada se disolverá y el niño podrá volver a respirar de manera natural.

La iniciativa abre la esperanza a la reproducción de órganos, huesos y material biológico a través de la impresión 3D que pueda ser aplicado en prótesis o sustituir zonas dañadas del cuerpo humano, sin embargo, hasta que pueda ser una realidad, es necesario, como apuntaba la consultora Gartner en su informe “Predicciones 2014: Impresión 3D  y el punto de inflexión”, que este mercado se regule, esté estrictamente controlado para evitar el tráfico indebido de órganos y se establezca una normativa ética y moral respecto a su aplicación.

Por el momento, el equipo que ha intervenido en la operación de Garret lo ha considerado todo un éxito, ya que el pequeño se debatía entre la vida y la muerte y esta prótesis ha conseguido salvar su vida permitiéndole volver a respirar.

LLega a España la primera terapia biológica para tratar el cáncer de ovario

El Ministerio de Sanidad, Servicios Sociales e Igualdad, ha autorizado el uso de la primera terapia biológica para combatir el cáncer de ovario en fases avanzadas, la molécula bevacizumab, capaz de frenar el crecimiento de estos tumores y retrasar su evolución, la aparición de síntomas y la consiguiente recaída. La aprobación de este medicamento, que comercializa la farmacéutica Roche bajo el nombre de «Avastin», representa un «momento histórico», según ha reconocido Antonio González, presidente del Grupo Español de Investigación en Cáncer de Ovario (GEICO) y jefe del Servicio de Oncología Médica del Centro MD Anderson de Madrid, ya que llevaban casi 20 años sin novedades terapéuticas frente a estos tumores, de los que se detectan unos 3.000 nuevos casos cada año en España.

El problema de este tipo de cáncer, el tumor ginecológico con más mortalidad por delante del cáncer de cuello de útero, es que su diagnóstico precoz es muy complicado. De hecho, en el 75 por ciento de los casos se detecta cuando la enfermedad está avanzada, de ahí que los oncólogos calculan que entre el 50-60 por ciento de las pacientes podría beneficiarse de esta nueva terapia.

El tratamiento estándar desde hace casi 20 años se basaba en el uso de la cirugía para eliminar el tumor, incluso a niveles microscópicos, seguido de un posterior tratamiento con quimioterapia combinando carboplatino y placitaxel. Pero ahora, este nuevo fármaco se administra por vía intravenosa al mismo tiempo que el tratamiento quimioterápico cada tres semanas (21 días) durante seis ciclos, tardando una hora y media en la primera dosis y «apenas 30 minutos en las posteriores», apunta González. Y después de estos seis ciclos, se seguiría administrando en solitario (ya sin quimioterapia), también cada tres semanas, hasta completar 15 meses de tratamiento.

Los resultados de los ensayos clínicos que han propiciado su aprobación demostraron que el bevacizumab aporta beneficios a todas las mujeres con tumores en estadio III y IV, logrando reducir la probabilidad de que la enfermedad progrese en un 30 por ciento. De hecho, el tiempo de supervivencia libre de progresión pasó de los 10 meses de media que se conseguían con la quimioterapia a una media de hasta 15-16 meses. A ello habría que unir la ausencia de efectos secundarios adicionales, ya que el fármaco es generalmente «bien tolerado». «Esto repercute en la calidad de vida de nuestras pacientes», según ha reconocido el director del Área Clínica de Oncología Ginecológica del Instituto Valenciano de Oncología (IVO), Andrés Poveda, ya que estas pacientes «lo que no quieren es recaer».

Además, en el subtipo de pacientes en las que el tumor se encuentra de forma residual tras la cirugía es donde más beneficios se han observado, siendo capaz además de reducir hasta un 22 por ciento su mortalidad. En cambio, por el momento no hay datos de que demuestren que sea eficaz en los estadios iniciales (I y II).

Este beneficio se consigue gracias al mecanismo de acción del fármaco, ya que actúa contra el proceso de angiogénesis del tumor por el cual éste crea su propia red de vasos sanguíneos para seguir creciendo. En este proceso juega un papel importante el receptor del factor del crecimiento endotelial vascular (VEGF, en sus siglas en inglés), una proteína que juega un papel clave en otros tumores pero que en los de ovario se encuentra en concentraciones elevadas.

El bevacizumab actúa inhibiendo esta proteína para impedir el aumento y la diseminación del tumor y, según ha reconocido Poveda, aunque este fármaco también se usa frente a otros tumores como mama, colorrectal o riñón, «en ovario es donde más eficacia se ha visto». «Antes con la quimioterapia usábamos artillería pesada para tratar estos tumores, pero esto conllevaba unos efectos secundarios, y ahora somos más precisos al tratar la enfermedad», ha defendido.

El fármaco llega a España después de que la Agencia Europea del Medicamento (EMA, en sus siglas en inglés) autorizara su uso en diciembre de 2011, pero hasta ahora no se había fijado un precio para su reembolso en el Sistema Nacional de Salud (SNS). No obstante, a pesar de no contar con un precio oficial ambos expertos han reconocido que desde la aprobación europea ya comenzó a utilizarse a través de programas de uso compasivo o expandido. Aunque reconocen que se trata de un medicamento caro, en este caso hay que tener en cuenta también «el valor que aporta», según ha defendido Antonio González, en una enfermedad para la que ahora hay nuevas alternativas «después de años y años de investigación».