Biotecnología

Me entero por el servicio de Innova Press de Andalucía Investiga que se ha abierto una banco de imágenes de ciencia y tecnología.

Se llama Sciencepics; es una iniciativa de la Junta de Andalucía, que recoge miles de imágenes de fácil manejo. Las relacionadas con la Biotecnología se han tomado de laboratorios activos, es decir, no están preparadas, sino que recogen imágenes del día a día de los científicos.

Pueden ser pues de gran utilidad para comunicar la ciencia. El dicho de “una imagen vale más que mil palabras” es totalmente válido.

Acabo de leer que un equipo de argentinos ha realizado un transplante de células madre adultas de páncreas a un diabético. Parece que se trata de un diabético tipo II.

Los diabéticos tipo II tienen aún células productoras de insulina que funcionan correctamente, pero presentan una resistencia tisular al efecto de la insulina. No se sabe si el transplante conseguirá que tenga un mayor número de células funcionantes y, por tanto, más insulina en sangre. De momento su glucemia está mejor (pero el paciente sigue en el hospital, donde está más controlado). En todo caso, esta técnica no es útil para diabéticos tipo I, que por un problema autoinmune han perdido sus células beta. Éstos no poseen células madre de páncreas y además no aceptarían el autotransplante hasta que se neutralice la respuesta inmune.

Por otra parte un equipo griego ha intentado transplantar células madre de médula ósea a un páncreas y sólo han conseguido tener células madre de médula ósea en páncreas.

Respecto a las células embrionarias, tanto el equipo de Bernat Soria como otros han conseguido líneas de células pancreáticas viables. Aún están trabajando para conseguir que establezcan conexiones tridimensionales apropiadas. Parece que en este campo la bioingeniería tiene aún mucho por trabajar: hay investigadores que apuntan que, modificando genéticamente las células obtenidas, podrán no sólo eliminarse taras y defectos (congénitos o adquiridos) sino también controlar la velocidad de duplicación de estas células para evitar el consabido riesgo de tumores.

Los intentos de generar neuronas a partir de células madre, adultas o embrionarias, presentan el mismo problema: las nuevas neuronas no establecen sinapsis (o conexiones) adecuadas con las antiguas, por lo que no fucnionan. Parece que si se implantan en etapa fetal sí llegan a ser funcionantes. Al parecer, el cerebro adulto no acepta intrusos.

La regeneración de hígado o riñón está aún en mantillas por cualquiera de las vías posibles por el mismo problema: aún no se ha conseguido que las células conformen la estructura tridimensional adecuada. Tan sólo la implantación de células madre adultas en miocardio infartado ha ofrecido resultados prometedores, aunque aún están en fase de seguimiento los dos transplantados (en Navarra y en Australia). Parece que se ha consegudo en laboratorio que células madre adultas de algunas líneas se diferencien hacia células de líneas diferentes (ej: médula ósea a miocardio, célula madre neuronal a ósea, etc.) pero este descubrimiento sólo se ha aplicado para generar cartílago y hueso para transplantes y en el caso del miocardio infartado (en el paciente australiano).

El Departamento de Energía de EEUU (DOE) estima que el uranio contamina más de 2500 billones de litros de aguas subterráneas en los EEUU.

Desde hace más de diez años, los científicos conocen las propiedades de ciertos microorganismos que modifican o neutralizan químicamente los metales tóxicos, sin ser dañadas en el proceso. Uno de estos microorganismos es Shewanella oneidensis, una bacteria tipo Gram negativa, que puede crecer de manera aeróbica y anaeróbica.

“Scientists have for the first time placed the bacterial enzymes responsible for converting uranium to uraninite at the scene of the slime, or “extracellular polymeric substance” (EPS)”, de acuerdo a los estudios liderados por el DOE’s Pacific Northwest National Laboratory.
Esta capacidad le permite además a S. oneidensis transformar el tetracloruro de carbono, que es un contaminante subterráneo bastante común, dice The Criddle Group, de Stanford University. Además, S. oneidensis “modifies uranium chemistry, the pieces are coming together, and they resemble pearls that measure precisely 5 nanometers across enmeshed in a carpet of slime secreted by the bacteria”, adiciona el Pacific Northwest National Laboratory.

Esta agencia investiga la habilidad natural de estos microorganismos para detener la migración del uranio hacia las capas subterráneas de tierra, previniendo de esta manera que este, alcance las capas de agua utilizadas por las plantas, animales y personas. Con la aplicación de este microorganismo sería posible limpiar y/o descontaminar los lichiviados de aguas residuales con uranio hacia las capas freáticas.

Según The New York Times, un estudio realizado por la Escuela de Medicina de Harvard y por el Instituto Nacional del Envejecimiento muestra como los beneficios de esta bebida van mas allá que los de olvidar las penas.

Desde hace tiempo, los científicos sabían que una moderada ingesta de vino tinto estaba relacionada con un bajo riesgo de problemas cardíacos. Sin embargo, recientemente se ha comenzado a investigar el potencial del resveratrol en la esperanza de vida.

El trabajo, publicado en la revista Nature, detalla los efectos del resveratrol, un compuesto natural que se encuentra en la piel de las uvas. Los científicos, que al aplicar dosis excesivamente altas de resveratrol en ratones obesos, notaron no sólo efectos positivos en su salud, sino que también en el incremento de su esperanza de vida. Además, los investigadores liderados por David Sinclair y Joseph Baur de la Escuela de Medicina de Harvard, y por Rafael de Cabo del Instituto Nacional del Envejecimiento experimentaron sobre los efectos positivos del resveratrol en función de la capacidad psicomotriz -calidad de vida- de los ratones.

Un litro de vino tinto tiene una proporción de entre 1,5 a 3 miligramos de resveratrol. Así que si un humano de 70 kg quisiera incorporar la misma cantidad de resveratrol que se les aplico a los ratones, debería tomar entre 750 a 1500 botellas de vino tinto por día. Por eso los cientificos concluyen que “at doses achievable in humans can safely reduce many of the negative consequences of excess caloric intake, with an overall improvement in health and survival.”

El Dr. Richard Hodes, director del Instituto Nacional del Envejecimiento aconseja que la gente debería esperar los resultados de más pruebas, ya que sustancias que son beneficiosas en dosis pequeñas, como las vitaminas, a veces pueden ser negativas en dosis elevadas. El Dr. Ronald Kahn, presidente del Joslin Diabetes Center, en Boston, dice que los efectos del resveratrol en el metabolismo humano estarán listos en aproximadamente un año.

Un conocimiento completo de los efectos de determinados compuestos naturales en la salud humana puede ayudar directamente a la formulación de fármacos e incluso a la mejora mediante biotecnología de determinadas especies vegetales para cumplimentar nuestra dieta y aumentar nuestra esperanza de vida.

El Dr. Sinclair es el fundador de Sirtris Pharmaceuticals, la cual intenta copiar sintéticamente los efectos del resveratrol, y hasta mejorarlos. Mientras tanto, sírvame otra copa de vino tinto, por favor.

Científicos del Johns Hopkins Kimmel Cancer Center han decodificado el mapa genético del cáncer de colon y de mama. Esta información ayudará a diseñar medicamentos personalizados, más específicos y menos tóxicos.

Este trabajo de investigación ha permitido descubrir unos 200 genes, los cuales facilitan la aparición, desarrollo y expansión de las células cancerosas. Debido a que estos genes son completamente diferentes para cada tipo de cáncer, les lleva a inferir que sus caminos de desarrollo son específicos.

“No two patients are identical,” dice el Dr. Victor Velculescu, co-autor de la publicación del trabajo. Esto, junto a la disimilaridad de los mapas genéticos de cada cáncer ayuda a explicar por qué los cánceres se comportan de manera diferente en cada paciente. Los científicos esperan ser capaces de diseñar planes “a medida” para prevenir o tratar el cáncer de acuerdo al código genético de cada persona, comenta Ed Yong del Cancer Research UK. Esto permitiría que los pacientes reciban terapias más personalizadas y menos tóxicas, dice la Dr Anna Barker de the National Cancer Institute.

La naturaleza humana viene determinada por un genotipo que se materializa en un fenotipo determinado. Y como todos somos distintos, debemos de tratar nuestras enfermendades de base genética de diferente manera. A cada uno lo suyo…

Del 19 al 22 de octubre se ha celebrado en Valladolid Expobioenergía’06 con un notable éxito de asistentes.

Este conjunto de actividades convirtió a Valladolid en el foro de encuentro del sector bioenergético durante la pasada semana. Los sectores de actividad presentes en la feria fueron productores de biomasa, de biocombustibles y biocarburantes, empresas de aprovechamiento forestal y agrícola, cultivos energéticos, tecnología para la valorización energética de la biomasa, para producción de calor doméstico e industrial, empresas de distribución y transporte de biocombustibles, ingenierías y consultoras de bioenergía, centros de investigación, delegaciones comerciales de algunas embajadas y prensa especializada.

La valorización de la biomasa continua siendo una de las asignaturas pendientes de un sector biotecnológico en crecimiento. En definitiva, gran parte del poder se concentra en los propietarios forestales que según sus intereses invierten o desinvierten en espacios forestales. Deberiamos introducir el concepto que la biomasa forestal, los residuos de los campos agricolas, etc… son la primera materia prima de un tipo de biotecnología que empieza a desarrollarse y que precisará de fuentes de biomasa constantes y estables. El sector tradicional de propietarios forestales deberá modernizarse e incorporarse como elemento de supply chain management de la industria biotecnológica floreciente.

Descifrar lo que dicen las plantas puede ayudar a mejorar sus condiciones óptimas de cultivo.

El proyecto PLANTS financiado por la iniciativa FET del programa IST de la Comisión Europea tiene como objetivo desarrollar un sistema innovador que conecte plantas, tecnología y personas con el fin de controlar de manera contínua el estado de salud de los cultivos. Utilizando sensores, transistores y software especializado, el sistema monitoriza el estado de los cultivos planta a planta y en tiempo real.

Los detalles de la historia y los comentarios de sus protagonistas se pueden conocer en la noticia sobre este Proyecto en el último número de la revista CORDIS focus que nos presenta oportunidades tecnológicas en Europa. Se basa en definitiva de medir la cantidad y tipo de gases que liberan las plantas para conocer su estado y así poder actuar sobre las condiciones de cultivo.

¿Quién dijo que las plantas no eran inteligentes? En el futuro, piensan los responsables de este proyecto, un sistema casi autónomo podrá controlar que las plantas crezcan sin estrés. Un tomate estresado no sabe tan bien….

El célebre dicho popular no puede aplicarse al papel de los microorganismos en la vida, tal como la conocemos en nuestro planeta.

La contribución de los microorganismos a la vida nos resulta invisible, pero no estariamos aquí si no fuera por ellos. Ya no estoy hablando de su papel en el tratamiento y fabricación de alimentos como el pan, el vino, el queso, etc. Tampoco de la producción de determinados antibióticos como la penicilina, ni del rol clave en la biodegradación de compuestos contaminantes y residuos de diversa índole. Me refiero sobre todo al papel de los microroganismos como reguladores planetarios de la vida en nuestro planeta. Habreis oido hablar de Lovelock y de su teoría de Gaia, pero por poner un solo ejemplo, los microorganismos ejercen un papel clave en el ciclo el nitrogeno, elemento que forma parte esencial de aminoácidos, de proteínas, de ácidos nucleicos, del DNA, etc… También es cierto que, cuando estamos enermos debido a alguna enfermedad causada por microorganismos, tampoco los vemos pero entonces sí nos creemos que existen.

La revista International Microbiology ha dedicado un número especial al 50º aniversario de The Microbe’s Contribution to Biology, renombrada publicación del 1956 de Kluyver y van Niel, que en cierto modo, revolucionó la manera como se entendía la vida microbiana.

En relación a la biotecnología, la mayoría de bioprocesos dependen de los microorganismos. No hay que ser muy creyente (aunque no los podamos ver ni identificar a simple vista) que juegan un papel esencial y que aun lo jugarán más en el futuro. Por tanto, al César lo que es del César y a los microorganismos lo que es de los microorganismos… 

Solemos decir “la vida es corta”. La biotecnología muy probablemente extenderá la expectativa de vida y retrasará el proceso de envejecimiento. ¿Llevaría esto a una mejora general en la sociedad?

De acuerdo con el National Institute of Aging: “Life expectancy in the United States rose dramatically in the 20th century, from about 47 years in 1900 to about 73 years for males and 79 years for females in 1999.” Esto se debe a la aplicación de la tecnología en la cura de enfermedades, disminución de accidentes, entre otras cosas.

Ahora bien, ¿se debería utilizar la biotecnología para generar estos cambios fundamentales en la genética de nuestra especie? Muchos opinan que no. Por ejemplo, Daniel Callahan, bioético para el Journal of Gerontology, plantea tres argumentos. El primero: “problems of war, poverty, environment, job creation, and social and familial violence” would not “be solved by everyone living a much longer life.” Segundo, “I don’t believe that if you give most people longer lives, even in better health, they are going to find new opportunities and new initiatives“. Y el tercero, “what longer lives would do to child bearing and rearing, Social Security and Medicare.”

Por un lado se extendería el estado físico y mental de la población. Tal vez de solo aquellos que puedan pagar los tratamientos. Por otro, se produciría tal vez, un cambio más allá del genético; un cambio social general, el cual no podemos predecir.

La cantidad de propiedad intelectual que está generando la I+D en Biotecnología es tan grande, que hacen falta mecanismos para gestionar toda la información disponible y la que va apareciendo constantemente.

En un editorial aparecido en Nature en mayo de 2006 y como nos hace notar Peter Suber en su blog:

With the proliferation of gene patents and the increasing profusion of biotech patents and licenses with overlapping and competing rights, the ability to interpret and filter intellectual property (IP) has never been more important. Last month’s announcement by Australian startup CAMBIA, and its initiative BIOS (Biological Innovation for Open Society), of the creation of an open-access patent database collating IP data from several national patent offices promises to radically improve that process….[S]earching for a biotech patent has become an inexplicably frustrating and convoluted process. There is no streamlined and universal approach for searching patents filed at the various national and international patent offices….

Fortunately, help is now at hand. CAMBIA’s Patent Lens is a freely accessible IP database that contains 2.5 million patents from the USPTO, EPO and PCT, together with a powerful search engine. The interface makes possible searches of the full text of patents from all these patent databases…. It is estimated that underexploitation of technical information (an estimated 80% of which is published in patent documentation and nowhere else) costs European industry alone $20 billion each year-simply because the inability to access relevant patent information results in duplication of effort or the creation of products that overlap with prior art.

Quizá en ninguna otra disciplina antes, la combinación de la investigación científica (en este caso, la biotecnología y todoas sus derivadas…) con la gestión del concimiento había sido tan necesaria. La enorme cantidad de datos que genera la genómica, por ejemplo, requiere que se trate y comparta la información de una manera apropiada. También hay que remarcar que el acceso a dicha información (como mínimo la obtenida con fondos públicos) debe ser accesible universalmente.