Skip to content

Punto Sigma

La ciencia nace de la suma del conocimiento

Archive

Category: Biotecnologia

En cinco años podría existir un mapa de las conexiones de alto nivel de las distintas regiones del cerebro, eso que nos hace humanos y inhumanos.

Distintos equipos de investigación están “enseñando” a superordenadores a identificar las conexiones en el cerebro en base imágenes de cortes, que hasta ahora tenían que ser estudiadas a mano para determinar cada conexión, haciendo inviable en cerebros complejos trazar un mapa de conexiones.

Para hacerse una idea del tamaño de la tarea, se han tardado aproximadamente 12 años en hacer el mapa del “cerebro” de un gusano que tiene menos de 400 neuronas y el reto que se afronta actualmente es del orden de miles de millones de neuronas y decenas de miles de millones de conexiones, un reto titánico.

La secuenciación de ADN parece un reto, pero comparado con el trazado de un mapa de conexiones tridimensional del cerebro, parece un juego de niños. Los progresos actuales deberían permitirnos trazar mapas de alto nivel de las “líneas” entre regiones del cerebro en unos cinco años y más adelante disponer de un mapa con las conexiones de las neuronas individuales y/o clústeres de neuronas.

Estos nuevos conocimientos nos conducirán a una mejor comprensión del funcionamiento de nuestro cerebro y en definitiva sobre como pensamos, como recordamos y como sentimos todo aquello que nos hace humanos y que quien sabe si realmente estamos compartiendo en su mayor parte con los chimpancés.

Quizá cuando nuestro mapa este completado y miremos los mapas de otras especies seamos realmente capaces de saber qué es lo que nos hace “humanos”, no por ser salvajes y crueles, sino por la capacidad de elegir no serlo.

Ebola

Hay pocos virus tan raros y conocidos como el Ebola, que suena casi todo el mundo, asociado a una muerte bastante “chunga” a base de hemorragias internas.

Recientemente se ha descubierto “como” lo hace el Ebola para eludir el sistema inmunitario al más puro estilo de los virus informáticos.

Para hacernos una idea del funcionamiento del Ebola hace falta entender cómo funcionan los virus. Los virus inyectan su RNA en la célula y disparan los mecanismos de transcripción para crear nuevos virus en la célula huésped. Esta actividad normalmente dispara los mecanismos de defensa interna de la célula que frena la transcripción de RNA y actúa como primera respuesta inmunitaria.

Al parecer el Ebola inhibe (mediante la proteína VP35) uno o más elementos que conforman el sistema de detección de la transcripción (por parte de virus) de RNA, de modo que la célula no se da cuenta que esta “parasitada”.

Este descubrimiento sería interesante para generar nuevos fármacos, si el Ebola fuese una enfermedad “viva”. Pero mirado con ojos perversos, es un gran avance para los virus sintéticos, pues se acaba de introducir un mecanismo natural de inhibición de la respuesta inmunitaria sobre un virus por parte de la célula huésped… como sería una gripe común con un poco de RNA que transcribiera VP35?

A todo el mundo le suena el ADN, que en nuestras células contiene todo el palmo general de construcción de cada una de las partes. Como complemento al ADN que se guarda en los núcleos de las células, se transcribe el ADN en unas cadenas de ARN que se usan básicamente para “expresar” los planos del ADN para que la célula y el cuerpo en definitiva haga lo que le toca en cada momento.

El problema radica en que a veces lo que las recetas que pedimos vía ARN conducen a comportamientos aberrantes de las células que pueden producir cáncer y muchas otros problemas.

Desde 1998 se descubrió que se podía interferir la “expresión” de un determinado gen, atacando la cadena de ARN que actuaba a modo de pedido de fabricación dentro de la célula.

Si bien estos métodos han existido no eran eficaces, pero en el MIT parece que han encontrado un nuevo método que no solo es ORDENES de magnitud superior a los anteriores en terminos de eficiéncia , sino que permite inhibir la expresión de “conjuntos” de genes.

El nuevo sistema hace que las moléculas se acoplen a la cadena concreta de RNA a inhibir cuando sale del núcleo y la destruyan.

Este nuevo método podría abrir el camino para terapias genéticas mucho más sofisticadas y eficaces en un futuro no muy lejano, si sigue probándose eficaz, dado que este sistema permite no solo nuevos tratamientos contra enfermedades como el cáncer, Alzheimer, sino que además abre todo un abanico de posibilidades de interferencia en los métodos de transcripción y replicación en las enfermedades víricas.

En la línea de otro artículo que escribimos sobre el efecto de las radiaciones de los teléfonos móviles sobre el desarrollo del Alzheimer, parece que se confirma este punto. A lo que no se hacía referencia en el artículo es a otro articulo donde se habla sobre como el desarrollo del cáncer y del Alzheimer parecen tener por algún motivo algún tipo de incompatibilidad o por lo menos  eso sugieren las estadísticas.

Si bien no hay ninguna teoría bien definida parece sugerirse la idea que el cáncer (reproducción incontrolada de células) y el Alzheimer (enfermedad degenerativa que implica la muerte de células) parece que tienen factores incompatibles.

Por lo que podría ser que la radiación del teléfono móvil estimulara uno o más de estos factores actuando contra el Alzheimer, cosa que está muy bien sin duda, pero que quizá está estimulando factores de riesgo en otro sentido que podrían conducir a un cáncer.

Aunque los avances son prometedores, aun parece temprano para lanzar campanas a ningún lado, pero si los investigadores son capaces de aislar estos factores y controlar efectos colaterales, podemos estar ante un enorme avance.

Un grupo de investigadores catalanes del Institut de Ciències Fotòniques de la UPC (ICFO), u bicado en Castelldefels, ha conseguido crear una nanopinza óptica capaz de coger partículas como las de un virus.

La técnica consiste en hacer pasar el rayo láser por el agujero de una placa de oro y, con la misma potencia, manipular las partículas sin destruirlas como ocurría hasta ahora. Este láser ya permite actuar como una pinza que captura partículas de entre 500 y 1.000 nanómetros, es decir, de una milésima parte de un milímetro.

El investigador del ICFO Romain Quidant ha asegurado que la previsión es introducir la nanopinza en un microchip que tenga aplicaciones médicas. Gracias a esta tecnología, podemos realizar, a partir de una gota de sangre, un reconocimiento completo de un paciente, detectar sustancias de dopaje o detectar marcadores cancerígenos.

“La nanotecnología ha evolucionado mucho en los últimos años.”


El planeta de los simios

Recientes descubrimientos sobre como las mutaciones en el gen FOXP2 han condicionado la capacidad de hablar del homo sapiens han dado resultados sumamente interesantes.  Esteos estudios han mostrado como el FOXP2 actúa a modo de llave para la activación de muchos otros genes que están implicados en el desarrollo del habla.

Se ha observado que las diferéncias en simios y humanos por lo que se refiere al FOXP2 podrían reducirse a un par de aminoácidos. A nivel práctico esto abre las puertas a experimentar sobre primates con unas pocas modificaciones a nivel embrionario.

Como siempre, la excusa para dichas experimentaciones seria entender mejor el funcionamiento de los genes relacionados con el habla, para buscar una solución a enfermedades o deficiencias en humanos que afectan tanto el habla como la comunicación en general.

A todos nos suena de algo una modificación sobre primates para potenciar sus capacidades de comunicación… “El planeta de los simios”. Sin duda experimentar con estos genes es un reto científico sumamente interesante pero con consecuencias impredecibles, ¿qué pasaría si un simio reclamase sus derechos con argumentos sólidos?

Dejando los que pasaría si, que tanto gustan por ahí, sin duda este es un avance significativo para entender mejor lo que somos y porque, pues el habla es una parte esencial de los seres humanos como seres sociales y en su foro interno como animales racionales (algunos por lo menos).

Célula madre

Científicos del Departamento de Energía de Lawrance Berkley National Laboratory ha desentramado un mecanismo que provoca que una célula madre adulta pare permanentemente la división celular, después de ser expuesta a una radiación ionizadora.

Esta investigación podrá ser usada para refinar los tratamientos contra el cáncer que usan radiaciones ionizantes.

Las células madre tienen la capacidad de proliferar y diferenciarse en células especializadas, algunas veces paran de dividirse al ser dañadas, lo que puede contribuir a la transformación  de una célula normal a una cancerosa, del mismo modo que se cree que podría jugar un papel en el proceso de envejecimiento.

Últimamente ha habido un gran interés en el uso de las células madre adultas in la medicina regenerativa para los tratamientos, pero hasta ahora había habido pocos estudios sobre las consecuencias de exponer estas células a radiaciones ionizantes como las que se usan en la radioterapia o la medicina nuclear.

Sera necesario mucho más trabajo para entender los riesgos asociados con las radiaciones ionizantes para poder crear algún tipo de contramedida para sus efectos, pero lo que está claro es que lo que se descubra en este campo será muy útil para la lucha contra el cáncer y para entender mejor el envejecimiento celular.

Hemos encontrado por ahí este video tan curioso de lo que llaman “Matrix para ratones”. Esencialmente es un entorno de realidad virtual especialmente diseñado para ratones por los científicos de la Princeton.

El experimento está pensado para averiguar cómo funcionan las células cerebrales dedicadas a la orientación.

Pese a lo curioso que puede resultar el experimento, para los ratones no lo es en ningún sentido, pues les introducen electrodos en el hipocampo para monitorizar la actividad neuronal mientras se mueven sobre la bola.

El entorno usado para  hacer los tests es consisten en hacer jugar a las ratas a una especie de Quake donde van recibiendo agua en lugar de puntos.

Un paso más para descubrir el funcionamiento del cerebro.


Crear una nano-máquina de estas dimensiones actualmente supondría un gran avance de la ingeniería, pero por desgracia no lo es.

Este motor es la parte esencial de los mecanismos de movimiento de muchas bacterias. Lo más sorprendente, y lo que ha hecho que los científicos se pregunten si realmente es fruto de una evolución es su gran eficiencia, casi del 100% (muy lejos de los rendimientos del 30-50% de los motores de combustión) , y que el motor utilice un gradiente de concentración de iones (H+) (variación continua de iones entre dos extremos):

httpvh://www.youtube.com/watch?v=Ey7Emmddf7Y

Y la pregunta que se  hicieron los científicos fue: ¿ Cómo llegó la naturaleza ha este nivel de perfección? La respuesta necesito su tiempo, pero ahora ya se han hecho varias hipótesis, por ejemplo esta:

httpvh://www.youtube.com/watch?v=SdwTwNPyR9w&feature=fvst

Aquí podéis ver una imagen real del motor de una alga unicelular:

chlamydomonas_80507

Si queréis ver más ejemplos reales mirad en este enlace