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Diseñan células asesinas antitumorales

Los resultados de un estudio, que se publica simultáneamente en The New England Journal of Medicine y en Science Translational Medicine, son la primera demostración de que el uso de la terapia de transferencia génica para crear células T que actúen como un «asesino en serie» dirigido exclusivamente a las células tumorales es una alterantiva válida para tratar algunos tipos de cánceres.

Según los editores de estas publicaciones, los resultados pueden considerarse como uno de los grandes avances en el tratamiento del cáncer generado en los últimos 20 años, ya que este tratamiento ha logrado una remisión sostenida de hasta un año entre un pequeño grupo de pacientes con leucemia linfocítica crónica avanzada.

Los pacientes fueron tratados con versiones genéticamente modificadas de sus propias células T. Previamente, los científicos del Centro del Cáncer Abramson de la Universidad de Pennsylvania y de la Escuela de Medicina Perelman (EE.UU.) habían extraído las células de los pacientes y éstas habían sido modificadas genéticamente; posteriormente, dichas células modificadas se introdujeron de nuevo en paciente después de que hubiera recibido quimioterapia. Además, los resultados, aseguran los autores, «ofrecen una hoja de ruta para el tratamiento de otros tipos de cáncer como pulmón, ovario, mieloma o melanoma».

«En tan sólo tres semanas, los tumores habían sido eliminados, de una forma mucho más potente de lo que esperábamos», explica el autor principal, Carl June. «Funcionó mucho mejor de lo que pensábamos».

Los resultados del ensayo piloto realizado en tres pacientes son un claro contraste de las terapias existentes en leucemia linfocítica crónica. Los sujetos que participaron en el estudio tenían pocas opciones de tratamiento; la única terapia curativa potencial habría implicado un trasplante de médula ósea, un procedimiento que requiere una hospitalización prolongada y tiene un riesgo de mortalidad del 20%, y una probabilidad de curación de tan solo el 50% en el mejor de los casos.

Ingredientes secretos

June habla de «ingredientes secretos» que marcaron las diferencias entre los resultados mediocres que se habían observado en estudios previos con células T modificadas y la respuesta observada en este ensayo. Se refiere June, según explica en Science Translational Medicine, a que una vez extraídas las células de los pacientes, se reprogramaron genéticamente para atacar a las células tumorales mediante un vector lentivirus. El vector, explica June, codifica para una proteína similar a un anticuerpo, denominado receptor de antígeno quimérico (CAR), que se expresa en la superficie de las células T y que está diseñado para unirse a una proteína llamada CD19.

Una vez que las células T comenzaron a expresar el receptor de antígeno quimérico centraron toda su actividad «asesina» en destruir las células que expresan CD19, que incluían las células tumorales de la leucemia linfocítica crónica y las células B normales. Todas las otras células del paciente que no expresan CD19 eran ignorados por las células T modificadas, lo que limita los efectos secundarios del tratamiento.

Pero, los investigadores diseñaron una molécula de señalización en el interior del receptor de antígeno quimérico que, cuando se une a CD19, además de iniciar la muerte de las células cancerosas, también le dice a la célula que produzcan citoquinas que activan a otras células T para que se multipliquen y fabricar así un «un ejército» cada vez más grande, hasta que todas las células diana tumorales son destruidas.

Miles de células
«Hemos visto un aumento de más de mil en el número de células T modificadas en cada uno de los pacientes. Los fármacos no hacen eso», señala June. Además de una amplia capacidad para la autoreplicación, «las células T modificadas son asesinos en serie; cada una de ellas es capaz de matar miles de células tumorales».

La importancia de esta aproximación se ilustra en el estudio que publica The New England Journal of Medicine, donde se describe la respuesta de un paciente, un varón de 64 años. Antes del tratamiento con células T estaba invadido de células tumorales y, aunque en las dos primeras semanas de tratamiento nada había cambiado, a partir de la segunda semana el paciente comenzó a experimentar síntomas como escalofríos, náuseas y fiebre. Cuando se analizó su sangre en este periodo se descubrió un brutal incremento en el número de células T que provocó un síndrome de lisis tumoral, que ocurre cuando un gran número de células cancerosas mueren a la vez. A los 28 días, el paciente ya se había recuperado del síndrome y no había muestras de la enfermedad, ni en su sangre ni en su la médula.

A largo plazo
A pesar de que se desconoce la viabilidad a largo plazo del tratamiento, los médicos han encontrado pruebas de que meses después de la infusión, las nuevas células se habían multiplicado y eran capaces de continuar su misión de eliminar las células cancerosas a través del organismo de los pacientes.

En el futuro, los investigadores quieren probar el tratamiento en otros tumores CD19-positivo, incluyendo el linfoma no Hodgkin y la leucemia linfocítica aguda. También planean estudiar el enfoque en pacientes con leucemia pediátrica que han fracasado la terapia estándar.

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Elementos clave para la vida en la Tierra llegaron del espacio

Desde hace años, los científicos han descubierto pruebas de que los meteoritos contienen ciertos bloques de construcción del ADN, la molécula que porta las instrucciones genéticas para la vida. Sin embargo, los investigadores no se ponían de acuerdo sobre si esos fantásticos elementos hallados en las rocas caídas del cielo provenían realmente del espacio o si, en cambio, no eran más que el fruto de la contaminación terrestre. Ahora, una nueva investigación financiada por la NASA ha encontrado pruebas de que sí, efectivamente, ese tesoro fundamental para la creación de la vida no fue originado entre nosotros.

El estudio, que aparece publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), respalda la polémica teoría de la Panspermia, que acepta que la vida pudo llegar a la Tierra a bordo de asteroides o cometas que impactaron contra ella.

«Hemos descubierto componentes del ADN en los meteoritos desde la década de los 60, pero los investigadores no estaban seguros de si realmente se habían creado en el espacio o si, por el contrario, estaban ahí por contaminación de la vida terrestre», explica Michael Callahan, del centro espacial Goddard de la NASA en Greenbelt (EE.UU.). «Por primera vez, tenemos tres líneas de evidencias que, juntas, nos dan la confianza que estos bloques de construcción del ADN en realidad fueron creados en el espacio», subraya.

El hallazgo se suma a la creciente evidencia de que la química dentro de los asteroides y cometas es capaz de hacer bloques de construcción de moléculas esenciales. Por ejemplo, con anterioridad, los científicos del laboratorio de astrobiología del Goddard habían encontrado aminoácidos en varias muestras del cometa Wild 2 obtenidas por la misión de la NASA Stardust, y en varios meteoritos ricos en carbono. Los aminoácidos se usan para fabricar proteínas, las moléculas que «tiran» de la vida, utilizadas en todas las estructuras, desde el pelo a las enzimas.

Meteoritos ricos en carbono

En el nuevo trabajo, el equipo de Goddard trituró muestras de doce meteoritos ricos en carbono, nueve de los cuales fueron recuperados de la Antártida. Cada muestra fue extraída con una solución de ácido fórmico y fue analizada con un cromatógrafo de líquidos, un instrumento que separa compuestos, y con un espectrómetro de masas, que ayuda a determinar su estructura química.

Los científicos encontraron adenina y guanina, que son componentes del ADN llamados nucleobases, así como la hipoxantina y la xantina. El ADN se asemeja a una escalera de caracol, donde la adenina y la guanina conectan con otros dos nucleobases para formar los peldaños de la escalera. Son parte del código que dice a la maquinaria celular qué proteínas crear. La hipoxantina y la xantina no se encuentran en el ADN, pero se utilizan en otros procesos biológicos.

Además, en dos de los meteoritos, el equipo descubrió por primera vez trazas de tres moléculas relacionadas con los nucleobases, que son precisamente las que aportan la primera evidencia de que los compuestos en los meteoritos llegaron del espacio, ya que casi nunca están presentes en la biología terrestre.

Hielo de la Antártida

Los investigadores también analizaron una muestra de 8 kilos de hielo de la Antártida, donde aparecieron la mayoría de los elementos de los meteoritos, con los mismos métodos. Pero la cantidad de hipoxantina y xantina que contenía fue mucho menor que en los meteoritos. Además, ninguna de las otras moléculas relacionadas con las nucleobases, las que según los científicos tienen la clave, fueron detectadas en el hielo. Lo mismo ocurrió con otro meteorito descubierto en Australia. El elemento clave estaba en la roca, pero no en suelo donde apareció.

Para los investigadores, esto demuestra que los elementos para la vida ya se encontraban en las rocas antes de impactar contra la Tierra.

Fuente: ABC

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Aprender música, un camino para desarrollar las habilidades cerebrales

Aprender a tocar un instrumento mejora las habilidades relacionadas al lenguaje, el habla, la memoria y la atención. Y son muchas las investigaciones que en los últimos años se dedicaron a estudiar cuáles son los efectos que la música tiene sobre el sistema nervioso de las personas.

Algunos de los trabajos realizados encontraron que los músicos son más hábiles para aprender los sonidos de un nuevo idioma. A su vez, los niños que tocan algún instrumento tienen un mejor vocabulario, leen mejor y muestran una mayor activación neuronal frente a los cambios de tono en el lenguaje oral.

Gran parte de los estudios realizados se centran en analizar cómo funciona la neuroplasticidad, es decir, la capacidad del cerebro para modificar las conexiones entre las neuronas con el objetivo de adaptarse a los cambios o a nuevas situaciones. Esta plasticidad es el resultado de la educación o de la experiencia que una persona tiene a lo largo de su vida.

Según la neuróloga Nina Kraus, estudiar música parece generar nuevas conexiones cerebrales que permiten grandes logros en el área de la comunicación. A su vez, las investigaciones sugieren que este buen hábito facilita la creación de patrones muy importante para el aprendizaje.

El cerebro no puede procesar toda la información sensorial que llega, por lo cual selecciona lo que considera más importante. Tocar un instrumento ayuda a que las neuronas puedan elegir más eficientemente qué es lo más relevante dentro de una gama de estímulos.

“El cerebro de un músico selecciona los elementos con información vital de un sonido. En una hermosa interrelación entre procesos sensoriales y cognitivos, el sistema nervioso hace asociaciones entre sonidos complejos y qué significan”, explica Kraus. Este entrenamiento es ideal para tocar una canción pero también para muchos aspectos de la comunicación.

La conclusión generalizada entre los científicos es que los sistemas educativos deberían fomentar la educación musical en los colegios.

Fuente: Neomundo

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Cuando la ciencia es arte

Seis fotógrafos contemporáneos con un hilo conductor: la flora. La exposición ‘Botánica. After Humboldt’ reúne obras de Manel Armengol, Alberto Baraya, Joan Fontcuberta, Juan Carlos Martínez, Rafael Navarro y Juan Urrios ¿La finalidad? Que el espectador se acerque a la ciencia a través del arte.

Esta muestra, organizada por Acción Cultural Española, el Centro de Arte y Naturaleza-Fundación Beulas de Huesca y la Real Academia de Bellas Artes de San Fernando de Madrid, permite que coincidan en el mismo espacio la fotografía contemporánea y los grabados originales provenientes de archivos y colecciones del siglo XVIII -los primeros que se hicieron en España- que aún se conservan en Calcografía Nacional.

Entrar a la sala es como internarse en un jardín botánico. Aproximaciones de flores ampliadas y dispuestas en cajas de luz se intercalan con los grabados originales de los primeros botánicos. Estos trabajos de Juan Urrios inauguran la visita. Una hoja, vista desde muy cerca, despliega su nervadura. “Son estructuras parecidas a los tejidos neuronales y a las carreteras. Es un patrón que se repite en la naturaleza y en las actividades humanas”. Quien habla es Rosa Olivares, comisaria de la exposición y para quien la botánica es la puerta de entrada a un conocimiento más amplio: “Esta ciencia se sigue desarrollando porque se aprende de ella. Un ejemplo es la disposición de los chips informáticos, que se crearon basándose en patrones vegetales. Pero también aprendemos de toxicología, medicina, morfología e, incluso, arte”.

Para ella, la ironía de la exhibición procede de la lectura que le otorgan los fotógrafos a la realidad a través de la lente de la cámara: “Los grabadores clásicos simplemente reproducían las características físicas de las plantas y las flores. Ahora, con las herramientas tecnológicas, se despliegan muchísimas posibilidades de interpretación”.

En este caso la ficción supera a la realidad. En un intento de transmitir lo que ocurre con la naturaleza en nuestros días, Joan Fontcuberta ha elaborado la serie ‘Herbarium’: fotografías de plantas que no lo son. El artista ha recolectado y dispuesto una serie de objetos -que no tienen nada que ver con el mundo vegetal- de tal manera que parecen retratos de flores y plantas. ¿El resultado? Un herbario inexistente, pues donde parece haber un espécimen natural, hay cualquier cosa menos eso.

Algo parecido propone el colombiano Alberto Baraya, quien ha clasificado, tipificado y reproducido una serie de flores… de plástico. En su obra, las protagonistas son plantas artificiales, por lo que Olivares ha denominado al artista un “científico irónico”. Esta muestra refleja cómo el mundo natural ha tenido que ir cediendo los espacios ornamentales a lo plástico y artificial.

Y como la botánica estudia el detalle de las plantas y no el conjunto, la obra de Juan Carlos Martínez, el más joven de los expositores, rompe la dinámica del recorrido. Su tratamiento del tema da un vuelco a la tónica pues el fotógrafo ha inmortalizado lugares (parques, terrenos, plazas) en los cuales las pícaras plantas se disponen creando refugios naturales para entablar relaciones furtivas. En un guiño descarado a la palabra ‘esperma’, la muestra se denomina ‘Subfilim spermopsida’ y, según Olivares, “plasma el lado hedonista, que también existe, de las expediciones botánicas”.

Fuente: El mundo

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Físicos crean luz láser a partir de celula humana

Según aparece publicado en la revista Nature Photonics, por primera vez en la historia una célula viva ha sido inducida a producir luz láser. El trabajo, elaborado por un grupo de investigadores de Estados Unidos, utiliza una sola célula humana y un poco de proteína de medusa para crear un rayo láser de débil intensidad. La luz producida tiene un espectro de emisión único, que depende tanto de la estructura de la célula como de las proteínas que se encuentran en su interior. Las células emiten rayos láser direccionales, visibles a simple vista, sin que su estructura sufra daño alguno.

Un equipo de científicos estadounidenses, pertenecientes al Centro Wellman de Fotomedicina del Hospital General de Massachusetts, liderado por Malte Gather y Seok-Hyun Yun, consiguieron por primera vez que una célula viva emitiese luz láser. Los investigadores utilizaron una proteína verde fluorescente (GFP, por green fluorescent protein) como “medio activo” del láser, es decir, el sitio en el que tiene lugar la amplificación de la luz. La GFP es una molécula conocida y bien estudiada, que fue aislada por primera vez en las medusas. El trabajo, que ha sido publicado en la revista Nature Photonics, tiene el potencial de revolucionar la biología, ya que proporciona una suerte de “linterna” que permite iluminar un sistema vivo desde su interior.

Pero, ¿cómo es posible que una célula viva emita luz láser? La técnica empleada por este equipo parte del desarrollo de células de riñón modificadas genéticamente para que sean capaces de producir la mencionada proteína proveniente de las medusas incandescentes que emite luz. Luego, las células se colocaron entre dos minúsculos espejos, de unas 20 millonésimas de metro de ancho, para que hiciesen las veces de “cavidad láser”. Dentro de esa cavidad la luz rebotó, atravesando repetidamente cada célula. Al bañar cada célula con luz azul se la vio emitir un haz intenso de láser color verde. El procedimiento no dañó las células, que se mantuvieron vivas durante y después del experimento.

Luz desde el interior

Los autores del trabajo explican que si durante el proceso de la emisión de luz láser las proteínas emisoras de luz resultan destruidas, la célula simplemente se “autorepara”, produciendo más GFP. “Esto nos posibilitará observar procesos intracelulares con una precisión sin precedente”, dijeron los científicos al referirse a las implicaciones que puede tener su investigación en el campo de la medicina.

“En general se buscan mecanismos para hacer que un haz láser generado en el exterior pueda penetrar profundamente el tejido, para mejorar terapias, diagnóstico y técnicas de imagen basadas en luz. A partir de ahora, podremos resolver este problema de otra forma, amplificando la luz que se encuentra en el propio tejido”. La luz láser se diferencia de la luz común en que su espectro de colores es muy reducido y sus “ondas” oscilan todas en forma sincronizada. “La tecnología láser comenzó en la física, y son vistos como dispositivos de ingeniería”, dice Seok-Hyun. “Es la primera vez que utilizamos materiales biológicos para construir un láser y generar luz a partir de algo vivo”, agrega. Las células provienen de los riñones de embriones humanos, y aunque la luz que emiten es mucho más débil que la de un láser basado en semiconductores, su intensidad es al menos 10 veces mayor que la luz que emite la fluorescencia natural de las medusas.