martes, 29 de enero de 2013

Estructuras cuádruples de ADN



NATURE CHEMISTRY


El 25 de abril de 1953 la revista «Nature» publicó una investigación que revolucionó la investigación genética: el hallazgo de la estructura de ADN, la doble hélice que describieron el físico inglés Francis Crick y el zoólogo estadounidense James Watson. Esta macromolécula contiene toda la información genética que se transmite de «célula a célula y de generación en generación» . Sesenta años después, científicos de laUniversidad de Cambridge publican han demostrado que el genoma humano también tiene cuádruples hélices de ADN. La investigación también se publica en el grupo «Nature», en la revista «Nature Chemistry».
Otros estudios habían mostrado su existencia, pero solo en experimentos «in vitro». Su aparición se consideraba una curiosidad más que una figura encontrada en la naturaleza. Esta es la primera vez que se demuestra su presencia en las células humanas. De manera, que la historia del ADN sigue aún escribiéndose.

Diana del cáncer

El Instituto de Investigación de Cambridge lleva más de diez años de trabajo a la caza de estas complejas estructuras en células humanas vivas. Su interés es mostrar la relación entre estas estructuras cuádruples y el proceso de la replicación de ADN, que es crucial en la división celular.
Los investigadores británicos saben que las hélices cuádruples están más presentes en genes de células que se dividen con mayor rapidez, como las células del cáncer. De manera, que esas estructuras tan especiales son una de las dianas para los tratamientos oncológicos del futuro.

http://www.abc.es/ciencia/20130121/abci-descubren-cuadruple-helice-


Epigenética, la nueva frontera de la medicina


 Viernes, 9 de noviembre de 2012


http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2012/11/121108_epigenoma_frontera_am.shtml



Si compartimos más del 90% de nuestro genoma con los chimpancés, si tenemos el mismo número de genes que los ratones, ¿por qué somos tan diferentes? ¿Qué define nuestra identidad genética?
En el pasado se pensó que era definida por los genes que heredamos de nuestros padres, pero el genoma es sólo una parte de la historia. La otra tiene que ver con un campo de la ciencia considerado una de las nuevas fronteras de la medicina: la epigenética.

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"El genoma es el abecedario del ADN, del material genético, y el epigenoma es toda la regulación de ese genoma. Si imaginamos un ordenador o computadora, el hardware es el genoma mientras que el software, toda la programación, es el epigenoma", dijo a BBC Mundo el doctor Manel Esteller, director del Programa de Epigenética y Biología del Cáncer del Instituto de Investigación Biomédica del Bellvitge, en Barcelona.

El epigenoma representa cambios químicos que no afectan a la secuencia de ADN pero pueden modificar la expresión de los genes, activándolos o silenciándolos. Estas variaciones pueden aparecer debido a factores ambientales y pueden ser heredables.
"El código epigenético se superpone al código genético, es decir tenemos una instalación eléctrica que serían las bombillas, los cables, el genoma. La epigenética sería la serie de interruptores de la luz, que van encendiendo o apagando distintos genes".
Este epigenoma no es fijo sino dinámico y puede alterarse durante la vida de un individuo por diversos factores, como por ejemplo, el tabaco, el ejercicio o la nutrición.
El epigenoma es más flexible de lo que jamás se imaginó en el pasado y esto podría tener enormes implicaciones en el campo de la salud en el futuro, ya que significaría que tenemos más control sobre nuestro destino genético de lo que se pensaba.

Enfermedades distintas

"Los gemelos monozigóticos que son los que tienen el mismo ADN pueden tener enfermedades distintas porque aunque su genoma es el mismo, por la forma en que se encienden y apagan los genes por estas marcas que se añaden al ADN, tienen un epigenoma distinto", señaló Esteller.
"El tabaco altere el epigenoma". Foto: SPL
"El ADN está formado por Cs, Gs, As y Ds, por estas cuatro piezas del puzzle mezcladas en millones de combinaciones".
"Esa c puede ser una c o una metil-c, es decir, un grupo metilo añadido a la c. Un grupo metilo es un grupo carbono y tres grupos de hidrógeno. Eso que parece una tontería, algo muy pequeñito, hace que el gen debajo del metil-c esté inactivo. Si no tienes el grupo metilo está activo, y eso ya determina actividades distintas de los genes, enfermedades distintas".
Esteller explicó a BBC Mundo que el ADN de cada célula "mide dos metros si se desenrrollara y se pusiera recto, pero para que quepa dentro del núcleo de la célula lo que está es muy empaquetado. Quien enrolla eso es la epigenética que se encarga de enrollar de forma distinta el ADN en una neurona y en una célula del corazón. Ambas tienen el mismo ADN, el genoma es el mismo, pero sabemos que el aspecto es muy distinto, una hace neurotransmisores y la del corazón se contrae".
La epigenética es lo que ayudaría también a explicar las diferencias entre los seres humanos y otros primates.
"Por ejemplo, un primate tendría activo de forma epigenética un receptor del olor mientras que el humano no lo tendría, porque seguramente en la sociedad actual ya no necesita separar miles y miles de olores distintos".

Circunstancias ambientales

¿Cuán flexible es el epigenoma?

"Hay un epigenoma sano, el de la salud, que es muy importante para permitir que los genes se expresen cuando deben expresarse y donde deben expresarse. Pero aparte de esto tenemos un epigenoma que se puede alterar por circunstancias ambientales diversas, por ejemplo el tabaco altera el epigenoma".
El ejercicio y la alimentación, en cambio, podrían alterar el epigenoma en forma positiva.
"Hay menos datos, pero hay estudios que demuestran, por ejemplo, que hábitos de sueño-vigilia correctos, alimentación correcta, ejercicio, también están asociados a mantener un epigenoma mas estable".
La Dra Juleen Zierat, del Instituto Karolinska en Suecia, se especializa en diabetes y está estudiando precisamente si el ejercicio cambia las marcas epigenéticas en nuestro tejido muscular.
En una de las pruebas que la Dra Zierat mostró a la BBC, el ejercicio induce cambios epigenéticos que hacen al tejido más eficiente en la metabolización de la glucosa y la combustión de grasa.
"No imaginábamos que veríamos esos cambios en respuesta al ejercicio", dijo Zierat.
El trabajo de la investigadora sugiere que podríamos tener mucho más control sobre nuestra salud futura de lo que se creía posible.
"Esta es toda una nueva frontera en medicina. Basándonos en este estudio podemos decir que algo como el ejercicio puede reprogramar el músculo y aumentar su capacidad de quemar más combustibles como glucose o grasas, y posiblemente prevenir el desarrollo de diabetes tipo 2 porque podríamos mantener los niveles de azúcar bajo control", dijo la investigadora a la BBC.
Estas modificaciones también pueden ser transmitidas a nuestros descendientes.
"Evidentemente el epigenoma de un ser humano se transmite a su descendencia como especie, la pregunta es si cambios en el epigenoma adquiridos en la vida de esa persona pueden ser transferidos a la siguiente generación. Eso puede suceder si el cambio afecta a las células germinales a los espermatozoides u ovocitos del hombre y la mujer y hay datos en ese sentido", explicó Esteller.

Genoma oscuro

El investigador español concordó en la descripción de la epigenética como una nueva frontera. "La genética lleva muchos años, la genética clásica empieza con Mendel. La epigenética moderna empieza hacia la mitad de los años 90 por tanto llevamos poco tiempo, pero es la última frontera. Es un nivel muy dinámico de cambio que permite adaptarse rápidamente a las condiciones ambientales".

"Y algo muy importante es que afecta lo que llamamos el genoma oscuro. En nuestro ADN los genes clásicos de toda la vida (que producen proteínas como hemoglobinas) son sólo un 10%. Hay un 90% del genoma que está haciendo otras cosas, regulando el resto del genoma haciendo que el ADN sea estable. Ese ADN oscuro sabemos que está activo y haciendo muchas cosas y esas cosas son muchas de ellas epigenéticas".
El Dr. Estellar investiga especialmente la epigenética relacionada con el cáncer.
"En la célula tumoral hay cambios epigenéticos que lo que hacen es inactivar a genes que deberían frenar el crecimiento y eso hace que la célula no tenga esos frenos y empiece a acelerar, a proliferar, a dividirse. Una las causas de los tumores son los cambios epigenéticos".
Una de las preguntas que el investigador y su equipo buscan responder es si es posible en el caso de un cáncer que tiene una alteración epigénetica revertirla para que recupere la memoria epigenética correcta.
"Estamos desarrollando fármacos que lo que hacen es volver a un perfil epigenético más o menos similar al fisiológico. De esa forma la célula que está proliferando deja de crecer porque recupera aquellas marcas epigenéticas que reprimen su proliferación. En la actualidad ya hay cinco fármacos aprobados para su uso de momento sólo en ciertas formas de leucemia y linfomas".

Libro de la vida

"Estamos desarrollando fármacos que lo que hacen es volver a un perfil epigenético más o menos similar al fisiológico. De esa forma la célula que está proliferando deja de crecer porque recupera aquellas marcas epigenéticas que reprimen su proliferación. "
Dr. Manel Estellar
Hace poco más de una década, cuando se anunció la decodificación del genoma humano, era tentador para el público pensar que descifrar y controlar enfermedades era un paso cercano.
Pero la mayoría de las enfermedades involucran muchos genes diferentes y es la epigenética la que esta permitiendo a los investigadores comprender cómo, dónde y cuándo se expresan.
"En el año 2000 podemos imaginar que el genoma nos dio un libro lleno de letras, pero no había separaciones entre las palabras, no había acentos gramaticales, no había cursivas ni había mayúsculas", explicó a BBC Mundo el Dr. Estellar.
"Era un libro en el que más o menos se puede entender algo, pero es muy difícil de seguir. Ahora estamos poniendo esas señales de puntuación y de ortografía en ese libro"

El secreto de la longevidad en una isla griega


 Domingo, 13 de enero de 2013


http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2013/01/130110_griegos_longevos_ikaria_men.shtml



Los habitantes de una pequeña isla en Grecia viven en promedio diez años más que el resto de Europa occidental. ¿Cuál es el secreto de la vida longeva en Ikaria?
Podría ser el aire fresco y el estilo de vida sencillo y abierto. O quizás los vegetales frescos y la leche de cabra.

Otro factor podría ser la radiación natural en las rocas de granito. Pero Stamatis Moraitis piensa que no es nada de eso.
También está el terreno montañoso. Dondequiera que uno vaya en Ikaria es una subida, o una bajada, así que caminar por la isla te mantiene en buen estado físico.
"Es el vino", dice mientras se toma una copa a media mañana en la mesa de su cocina. "Es puro, no se le agrega nada. El vino que se produce comercialmente tiene conservantes, que no son buenos. Pero este vino que nosotros hacemos es puro".
Stamatis celebró su 98 cumpleaños el primero de enero. Dice que es mayor pero sus documentos establecen su fecha de nacimiento el 1 de enero de 1915.
Frente a su casa ha plantado olivos, árboles frutales y viñedos. Y dice que produce unos 700 litros de vino al año.
"¿Se lo bebe todo usted?", le pregunto. "No", responde consternado por tal sugerencia. "Lo tomo con mis amigos".
El vino, y las reuniones con sus amigos y familiares, han ayudado a que Stamatis se convierta en la imagen de los efectos curativos de Ikaria.
Hace 45 años, cuando vivía en Estados Unidos, se le diagnosticó cáncer terminal de pulmón y le pronosticaron nueve meses de vida.
"En ese tiempo era muy costoso tener un funeral en ese país", recuerda. "Así que le dije a mi esposa que me iría a casa, a Ikaria, para que me enterraran con mis padres".
Hoy en día está en pleno auge. Es una historia que ha contado muchas veces y es claro que no se cansa de contarla.
"Encontré a mis amigos en el pueblo donde nací y comenzamos a beber. Pensé que por lo menos moriría feliz".
"Nos juntábamos todos los días, tomábamos vino y esperábamos. El tiempo pasó y me fui sintiendo cada vez más fuerte. Nueve meses después me sentí bien. A los once meses estaba mejor. Y ahora, 45 años más tarde, ¡sigo aquí!".
"Hace unos años regresé a Estados Unidos y busqué a mis médicos. Pero no pude encontrarlos. Todos estaban muertos".
Stamatis es la imagen de los beneficios de la isla de Ikaria.
Hay muchas historias como ésta en Ikaria. Algunas pueden ser sólo cuentos. Pero en los últimos años, científicos y médicos han visitado la isla, que no está lejos de la costa de Turquía, para conocer la realidad.
El nombre de Ikaria proviene de la mitología griega de Ícaro quien, según la leyenda, cayó en el mar cerca de la isla cuando se derritieron sus alas de cera. Durante siglos la isla fue famosa por sus aguas termales.
Recientemente el escritor Dan Buettner y la revista National Geographic la nombraron como una de "zonas azules", donde los residentes gozan de una mayor longevidad. La pequeña lista incluye a Okinawa en Japón, Cerdeña en Italia y Loma Linda en California.
La investigación más amplia sobre Ikaria fue hecha por la Universidad de Atenas, cuyos expertos estudiaron a los isleños de más de 65 años.
En promedio, los 8.000 residentes de la isla viven 10 años más que la mayoría de los europeos y con mejor salud.
Hay muchos factores importantes sobre el estilo de vida de los isleños que podrían estar contribuyendo a su longevidad.
Incluso comparada con la típica dieta mediterránea, la de los isleños contiene mucho pescado y vegetales y es relativamente baja en carne roja.

Seis de cada diez habitantes de más de 90 años son físicamente activos, comparados con 20% en otras partes.
La mayoría de sus alimentos son cocinados con aceite de oliva. Consumen cantidades enormes de verduras y hierbas recogidas en las laderas tanto para alimentos como para propósitos medicinales.
Muchas personas mayores se preparan una infusión diaria de té de montaña con hierbas secas como salvia, tomillo, menta y manzanilla, y lo endulzan con miel de abejas locales. Según Stamatis este té lo "cura todo".
Las hierbas silvestres son utilizadas en todo el mundo como remedios tradicionales. Son fuente rica de antioxidantes y también contienen diuréticos que pueden reducir la presión arterial.
Los investigadores creen que también son importantes otros factores del estilo de vida.
Las tasas de tabaquismo son relativamente bajas; las siestas a medio día son la norma; el ritmo de vida es lento; y la gente socializa frecuentemente con amigos y familiares bebiendo cantidades moderadas de vino.
Para los parientes, los ancianos tienen un papel muy importante en la sociedad. Y las tasas de depresión y demencia en la isla son bajas.
La doctora Christina Chrysohoou, cardióloga de la Universidad de Atenas que ha estudiado a los isleños, afirma que éstos sufren las mismas enfermedades -como cáncer y cardiovasculares- que los habitantes de otras regiones. Pero las desarrollan más tarde en la vida.
"Ikaria nos ha dado una oportunidad de estudiar porqué estas personas gozan estos efectos benéficos" dice la experta.
"No podemos evitar estas enfermedades, pero los habitantes han logrado conservar la calidad de su vida durante muchos años. La edad promedio de las enfermedades cardiovasculares es entre 55 y 60 años. En Ikaria éstas surgen 10 años más tarde".

Al conocer a algunos de los habitantes de más edad, uno aprecia la forma como pasa la vida en la isla.
Cuando llegué a casa de George Kassiotis, de 102 años, encontré una mesa llena exquisiteces de Ikaria. "Es un pequeño refrigerio" dice Voula, su esposa, mientras él me enseña su documento de identidad que muestra que su año de nacimiento es 1910.
"No como alimentos procesados, no fumo y no me estreso" explica George. "No me preocupa la muerte. Sé que todos vamos para allá".
La generación más joven parece estar manteniendo las tradiciones. Nos invitaron a comer a la casa de Nikos Karoutsos, dueño de un hotel de unos 50 años, y vemos a muchos amigos y familiares que pasan a tomar un trago o comer algo.
"No tenemos clubes nocturnos ni discotecas", dice. "La puerta siempre está abierta, no hay necesidad de llamar y preguntar si puedes entrar".
Entre tanto, los hijos adolescentes pasan de la mesa a la computadora que se encuentra en la esquina y revisan Facebook.
De vuelta a la casa de Stamatis Moraitis, de 98 años, lo vemos subido a una escalera recogiendo aceitunas de uno sus olivos.
"Estoy muy feliz de poder seguir haciéndolo", dice sonriendo. "Me siento mucho más sano cuando estoy aquí arriba".


El alelo DRD4 7R y la longevidad.

Una variante genética asociada con la personalidad activa, sociable y audaz aumenta la esperanza de vida en humanos, según acaban de demostrar investigadores de la Universidad de California en Irvine (EE UU) en un estudio que publica la revista The Journal of Neuroscience.

Se trata de una variante del gen del receptor de la dopamina, el neurotransmisor del placer, que facilita la transmisión de señales relacionadas con la atención y la recompensa entre las neuronas. En conceto, el alelo DRD4 7R del que habla la investigación incrementa la capacidad de reacción a lo que nos rodea, y quienes lo llevan incorporado en su genoma se sienten más motivados para desarrollar actividades físicas, intelectuales, sociales… Aunque también está ligado a comportamientos adictivos, peligrosos e incluso temerarios. “Si bien la variante genética que hemos identificado no prolonga directamente la vida, está asociada a rasgos de la personalidad que contribuyen a llevar una vida más sana y larga: al fin y al cabo, está demostrado que cuanto más participamos en actividades sociales y actividades físicas más tiempo solemos vivir”, apunta Robert Moyzis, bioquímico y coautor del estudio.

Los resultados se basan en muestras genéticas de más de trescientos ancianos con más de 90 años de edad (nonagenarios) que participaron en el 90+ Study, una iniciativa puesta en marcha en 2003 en Estados Unidos para identificar qué factores contribuyen a que ciertos seres humanos puedan alcanzar una “longevidad extrema”.

http://bioloblogeo.blogspot.com.es/2013/01/riesgo-longevidad.html

El gen p53 puede conducir al envejecimiento celular


MADRID, 13 Ene. (EUROPA PRESS) -
   Un equipo de investigadores de la Escuela Perelman de Medicina de la Universidad de Pennsylvania (Estados Unidos) ha identificado una clase de genes diana del gen p53, el único más frecuentemente mutado en tumores humanos, y moléculas reguladoras que representan candidatos terapéuticos prometedores. Los resultados sugieren que p53 actúa como un sensor molecular de estrés metabólico y puede conducir a la senescencia de las células.
   En concreto, los investigadores describen en la revista 'Nature' cómo participa p53 en un circuito de retroalimentación molecular con enzimas málicas, lo que demuestra que su actividad también tiene implicación en la regulación del metabolismo. "Hemos descubierto un importante mecanismo regulador de p53, así como un mecanismo de efecto de p53", resume Xiaolu Yang, profesor de Biología del Cáncer e investigador en el Instituto de Investigación Familiar del Cáncer Abramson Penn.
   Significativamente, los resultados también identifican las enzimas como málicas y dianas farmacéuticas potencialmente útiles para la terapia contra el cáncer, así como posibles mediadores del proceso de envejecimiento normal. Como las células quedan dañadas y precancerosas, la proteína p53 previene a las células de continuar hacia convertirse en tumores haciéndolas envejecer.
   Yang y su equipo decidieron probar si un par de enzimas, la enzima málica 1 y 2 (ME1 y ME2) podrían estar involucradas en la senescencia y el metabolismo, al estar ambas en sintonía con el estado de energía y proliferación de la célula. El equipo de investigadores encontró que p53 inhibe la expresión de la enzima málica, de tal manera que la pérdida de p53 causa abundancia de enzima málica.
   Por el contrario, las enzimas málicas mantienen p53 bajo control; la pérdida de las enzimas málicas aumenta la activación de p53 e induce la senescencia a través de cualquier regulación a la baja de un inhibidor de p53 (Mdm2) o la producción de radicales de oxígeno. La sobreexpresión de las enzimas málicas inhibe la senescencia.
   El resultado, explica Yang, es un círculo "feed-forward" en el que la activación de p53 suprime la expresión de la enzima málica y la reducción de los niveles de la enzima málica aumenta p53, lo que lleva a la senescencia. Por otro lado, la regulación positiva de enzimas málica inhibe p53 y la inhibición de p53 afloja el agarre de la proteína en la expresión de la enzima málica, lo que permite un aumento de los niveles de la enzima málica. "Recorriendo este circuito, se obtiene una activación bastante robusta", afirma.
   Estos mismos resultados se producen en modelos animales descritos en el estudio. La pérdida de ME1 o ME2 reduce el peso del tumor, incluso con las células p53 tumorales nulas. Según Yang, el estudio da las claves de que las enzimas málicas son como actores moleculares que unen la senescencia y el estado metabólico.
   Esas enzimas podrían servir como dianas terapéuticas contra el cáncer, dice el autor prinicipal, pero es igualmente importante que pueden desempeñar un papel en el proceso normal de envejecimiento celular. "La senescencia es el envejecimiento a nivel celular", dice Yang, quien señala que la investigación considerable ha demostrado una correlación entre la restricción calórica y longevidad.

Las personas que hacen ejercicio pueden vivir hasta 4,5 años más


Por todos son conocidos los efectos positivos que la práctica de cualquier deporte tienen sobre la salud, sin embargo, ahora se ha descubierto quela actividad física durante el tiempo libre puede hacer que la esperanza de vida aumente hasta en 4,5 años según una serie de estudios realizados por un equipo de investigadores dirigido por el Instituto Nacional del Cáncer de Estados Unidos.
Por muy baja que sea la intensidad del ejercicio, e incluso si hay un exceso de peso, las personas que hacen ejercicio físico regular, como caminar a paso ligero, viven más tiempo que los que no practican ningún deporte.
Con realizar una actividad aeróbica 2,5 horas a la semana a intensidad moderada, o 1,25 si se efectúa a un nivel más fuerte, sería suficiente para los adultos de entre 18 y 64 años según los análisis publicados en ‘PLOS Medicine’ que analizaron los datos de más de 650.000 personas, en su mayoría con edades superiores a los 40 años.
Además, los expertos también observaron que la esperanza de vida aumentaba en 3,4 años en aquellas personas que cumplían con las pautas recomendadas de actividad física, pero se incrementaba hasta los 4,2 entre aquellos que practicaron algún deporte el doble del tiempo que aconsejan los expertos.
No obstante también se detectaron beneficios en los niveles más bajos de actividad ya que quienes hicieron la mitad de la cantidad de actividad física recomendada añadieron 1,8 años a su vida.
A pesar de que los efectos positivos del ejercicio quedaron patentes tanto en las personas con un peso normal como en aquellas con un exceso de kilos, los autores del estudio advirtieron que las personas que eran obesas e inactivas tenían una esperanza de vida entre cinco y siete años menor que las personas que tenían un peso normal y actividad moderada.
De este modo, las personas que hacen actividad física regular, como caminar a paso ligero, viven más tiempo que los que no hacen ningún ejercicio durante su tiempo libre, incluso cuando tienen sobrepeso, con mejorías en todos los niveles de índice de masa corporal.
De hecho la actividad física en un nivel equivalente a caminar a paso ligero durante 75 minutos a la semana ha quedado asociado con un aumento promedio de la esperanza de vida de 1,8 años, en comparación con aquellas personas que no hacen ejercicio. Sin embargo, la actividad física en el tiempo libre en el nivel recomendado por la Organización Mundial de la Salud, que es de un mínimo de 150 minutos de caminata enérgica a la semana, se asoció con un promedio de esperanza de vida de 3,4 a 4,5 años más que no hacer nada.

http://www.teinteresa.es/salud/

“La clave de la longevidad está en los Telómeros.


Investigadores de la Universidad de East Anglia (Reino Unido) han encontrado que la edad biológica y la esperanza de vida se pueden predecir mediante la medición del ADN de un individuo. Los científicos estudiaron la longitud de los telómeros en una población silvestre de un ave de una pequeña isla del archipiélago de las Seychelles.
Publicada en Molecular Ecology, su investigación demuestra que los individuos difieren radicalmente según lo rápido que se acortan sus telómeros con la edad y que tener telómeros más cortos a cualquier edad se asocia con un mayor riesgo de muerte, por lo que la longitud de los telómeros es un buen indicador del futuro de la esperanza de vida. Este proyecto de investigación de 20 años es, según sus autores, el primero de su tipo en medir los telómeros – extremos de los cromosomas que velan por su estabilidad- a través de toda la vida de los individuos en una población silvestre.
Antecedentes
Éste no es el primer estudio que confirma el papel predictivo de longevidad de los telómeros. Enenero de 2012, un equipo de Investigadores de la Universidad de Glasgow, en Reino Unido, determinó que la longitud del telómero puede ayudar a predecir la duración de la vida de un individuo, según un estudio hecho en cebras recogido que se publicó en The Proceedings of the National Academy of Sciences.
De hecho, puede que en los próximos años nuestro médico pida junto al análisis de colesterol la medida de nuestros telómeros debido a su papel clave en dos de los grandes retos de la ciencia médica: el cáncer y el envejecimiento. Cuanto mayor es la presencia de células con telómeros cortos en el organismo, mayor es el grado de envejecimiento y también de daño celular. Es, por tanto, un marcador de la edad biológica del organismo mejor que la que figura en el carné de identidad. El símil más utilizado para explicar cómo actúan los telómeros es la de los protectores de plástico que se colocan en el extremo del cordón de los zapatos para evitar que se deshilachen. Los telómeros, como los plásticos de los cordones, protegen el final de los cromosomas para evitar su deterioro cuando las células se dividen. Se estima que son tan importantes que algunos centros de investigación, como el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) llegó a un acuerdo con la empresa Life Length para explotar esta tecnología, desarrollada por el grupo de Telómeros y Telomerasa del CNIO.
Más cortos
El autor del trabajo que se publica en Molecular Ecology, David S. Richardson, explica que «con el tiempo estos telómeros se descomponen y se acortan. Queríamos entender lo que ocurre durante toda la vida, por lo que estas aves eran las más idóneas, ya que están naturalmente confinadas a una isla tropical aislada, sin ningún tipo de depredadores, por lo que podemos seguir a individuos durante toda su vida, hasta la vejez».
En el estudio, se analizaron muestras de sangre de las aves dos veces al año y se analizó la longitud del telómero. «Investigamos si, en cualquier edad, la longitud de sus telómeros podría predecir la muerte inminente y encontramos que los telómeros cortos y que se acortaban rápidamente fueron un buen indicador de que el pájaro iba a morir dentro de un año», señala el director del estudio. «También encontramos que los individuos con telómeros más largos tenían vidas más largas en general», añade.
Calidad de vida
En este sentido, explica que antes se pensaba que el acortamiento del telómero se producía a un ritmo constante en los individuos y que su longitud podría actuar como un reloj interno para medir la edad cronológica de los organismos en la naturaleza. «Sin embargo, mientras que los telómeros se acortan con la edad cronológica, la velocidad a la que esto ocurre es diferente entre individuos de la misma edad. Esto se debe a que los individuos experimentan diferentes cantidades de estrés biológico, debido a las dificultades y esfuerzos a los que se enfrentan en la vida. La longitud de los telómeros se puede utilizar como una medida de la cantidad de daño que un individuo ha acumulado a lo largo de su vida», concluye.
La investigación es importante porque mientras que estas ideas han sido investigados en el laboratorio, que nunca han sido probados en un entorno salvaje, según sus autores. Sin embargo, Richardson lamenta que «sería prácticamente imposible hacer un estudio en humanos», puesto que se necesitaría mucho tiempo para estudiar una vida humana y en los hombres también influyen otras cosas, como las enfermedades, que evitaría que fuera un estudio natural. Así, cosas como fumar, comer alimentos menos saludables y someter el cuerpo a exceso de estrés físico o mental provoca un acortamiento en los telómeros. Por ello, cuando se oye eso de «ha tenido una vida muy dura» es, según los autores de la investigación, porque ha acortado mucho los telómeros por el estilo de vida que ha llevado.
ABC
 

miércoles, 16 de enero de 2013

MODELOS DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL APLICADOS A LA BIOMEDICINA




Mi buen  amigo el Dr Antonio López Farré publica esta vez en Teinteresa.es un artículo sobre el uso de la inteligencia artificial en la biomedicina.
He hablado mucho con él ,de las enormes posibilidades de estas técnicas matemáticas y computacionales en la medicina y logicamente en los llamados modelos bioactuariales ,del que este este blog se ocupa preferentemente.
Repoduzco este artículo publicado esta semana en http://www.teinteresa.es/salud/inteligencia-artificial-llega-mundo-salud

José Miguel Rodríguez-Pardo



Hace algunos meses desde estas mismas páginas de Teinteresa les hablamos sobre el comienzo e la utilización de robots en el cuidado de la salud. Hoy les vamos a hablar sobre el comienzo de la utilización de la inteligencia artificial en la biomedicina. 
La Inteligencia Artificial es una ciencia que trata de la comprensión de la inteligencia y del diseño de máquinas inteligentes, es decir, el estudio y lasimulación de las actividades intelectuales del hombre: manipulación, razonamiento, percepciónaprendizaje y creación. Es decir en términos más comprensibles, la inteligencia artificial es la creación de máquinasque puedan pensar y resolver problemas por sí mismas. 
La pregunta es ¿cómo se puede aplicar la inteligencia artificial en lasalud?. Pues es evidente que sus aplicaciones son innumerables. Por ejemplo, sobre una enfermedad específica para ayudar en el diagnósticopronóstico de esta. Los sistemas de inteligencia artificial, son capaces de manejar miles y miles de datos sobre la enfermedad y, conociendo todas las características de un  paciente específico, puede emitir conclusiones y recomendaciones para el tratamiento de ese individuo en particular. Les voy a dar un ejemplo real, que incluso se ha comenzado a experimentar en España y en concreto en la Universidad de Burgos
Seguramente muchos ustedes se estarán ahora preguntando si todo esto que les cuento es ciencia ficción o ya se utiliza. Pues sin ir más lejos que hasta la Universidad de Burgos, una serie de investigadores han diseñado un sistema de inteligencia artificial para en pacientes que sufren endocarditis bacteriana, analizando las diferentes variables de cada uno los pacientes, poder realizar un diagnóstico más rápido de la enfermedad. Hay que conocer que la endocarditis bacteriana se produce por inflamación de una membrana que rodea internamente las cavidades delcorazón, aurículas y ventrículos, que se llama endocardio. Esta enfermedad puede conllevar, si no es tratada adecuadamente, a fallos del corazón, pero también puede afectar a los riñones y a nuestro sistema inmunológico, incluso provocando la muerte del paciente. Para el tratamiento de la enfermedad es muy importante conocer el tipo de bacteria que ha infectado al endocardio ya que este es diferente en función de la bacteria infectante. 
La inteligencia artificial también comienza a utilizarse en el área de lasenfermedades oncológicas. Las técnicas de inteligencia artificial en el tratamiento y diagnóstico del cáncer puede ayudar a seleccionar laterapia específica a utilizar en el caso de cada paciente individual. Para ello, la inteligencia artificial, basándose en herramientas matemáticas,utiliza múltiples variables como genes, o patologías y factores  de la vida propios de cada individuo que incluyen en ecuaciones que finalmente resultan en un pronóstico de la enfermedad o predecir que respuesta se espera ante un tratamiento específico
Como antes les comentábamos, las futuras aplicaciones de la inteligencia artificial en biomedicina son inimaginables. Desde unir un sistema de inteligencia artificial a un control de pacientes que requieran monitorización continua y que pueda alertar  sobre cambios en las condiciones de los pacientes. También podría en casos complejos o cuando la persona que está cuidando al paciente todavía no es experta podría ayudar en el diagnóstico basándose en el conocimiento existente sobre casos similares en bases de datos guías clínicas donde  la inteligencia artificial acceda y pueda integrar para obtener una conclusión. 
En otros artículos en Teinteresa ya les hemos comentado que muchas veces el cine da ideas que luego son utilizadas en la vida real. La inteligencia artificial ya fue llevada al cine hace varios años por Steven Spielberg. Si vieron la película recordarán que contaba como convivíanhumanos y  robots complejos llamados mecas, pero que los humanos mantenían como propio el mundo de las emociones, hasta que un robot niño llamado David es programado para amar
La inteligencia artificial esta basada en el conocimiento e integración dedatos a través de complejas fórmulas matemáticas. Datos también recordarán que solicitaba el robot de la película dirigida por John BadhamCortocircuito. También este robot aprendió a querer.

lunes, 14 de enero de 2013

Tecnología de la salud en 2030. Informe NIC.



Publica la National Intelligence Council un informe sobre las tendencias del mundo en 2030, el estudio esta disponible en la red.www.dni.gov/nic/globaltrends

En dicho informe de 116 páginas el apartado relativo a la salud que figura en la página 98 y siguientes ,nos habla del papel de la medicina predictiva en ese escenario de 2030.

Reproduzco este apartado.

José Miguel Rodríguez-Pardo.

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Disease management technologies in development
promise significant healthy longevity gains throughout
the world while human augmentation technologies
will likely transform everyday life, particularly for the
elderly and mobility-impaired populations.
The greatest gains in healthy longevity are likely
to occur in those developing countries that will
experience a huge growth in the size of their middle
class populations. Although the current health-care
systems of such countries may be poor, developing
countries are expected to make substantial progress in
the longevity potential of their populations by 2030.
Indeed, many leading centers of innovation in disease
management are likely to be in the East
DISEASE MANAGEMENT
Disease management is the effective control and
treatment of communicable and noncommunicable
illnesses. Today, physicians struggle to differentiate
between many illnesses with similar symptoms.
Obtaining results from detection tests can take
several days, leading to delays in diagnosis, which
can be life threatening. Consequently, diagnostic
and pathogen-detection devices will be key enabling
technologies for disease management; the future
accuracy of molecular diagnostics has the power
to transform medicine. The targets of molecular
diagnostics include genetic information on disease
presence or predisposition, and the ability to monitor
the physical manifestation of a disease. One enabling
technology, DNA sequencing, is advancing rapidly with
some techniques currently capable of reading a human
genome for about $1,000.
Molecular diagnostic devices will revolutionize
medicine by providing a rapid means of testing for
both genetic and pathogenic diseases during surgeries.
Readily available genetic testing will hasten disease
diagnosis and help physicians decide on the optimal
treatment for each patient. Such personalized medicine
will reduce the health-care costs associated with
physicians’ prescribing ineffective drugs. In addition,
the declining cost of such testing will facilitate
the cataloguing of many more individuals’ genetic
profiles, which will lead to a greater understanding
of the genetic basis of many diseases. Theranostics,
the combination of a diagnostic and a therapeutic
approach in one treatment, may become an important
discipline for disease management, reducing hospital
costs by accelerating patients’ recovery times and
complications caused by invasive surgery. Advances
in synthetic biology will likely result in production
facilities making novel treatments and diagnostics
agents. Advances in regenerative medicine almost
certainly will parallel these developments in diagnostic
and treatment protocols. For example, replacement
organs, such as kidneys and livers, could be developed
by 2030.
The new disease management technologies will
increase the longevity and quality of life for the world’s
aging population, tipping the demographic profile
of many countries toward an older (but healthy)
population. However, improvements in disease
management technologies could be out of reach of
poor people in countries that do not have health
coverage for all.
Cost is the major barrier preventing molecular
diagnostic technologies from becoming routinely
available in physician’s surgeries, although costs
for genetic sequencing are rapidly decreasing. The
cost per individual diagnostic test is more important
than the cost of the diagnostic equipment itself. A
move away from expensive biological reagents to
silicon-based molecular diagnostics procedures should
reduce the costs of genetic tests further. The drawback
of today’s genetic profiling is that the number of
known disease-related genes is insufficient to provide
mass screening. Synergistic technologies such as
computer processing power and big data storage and
analysis will be important for managing the huge
amounts of data gathered by genome sequencing.
However, with computing technology still advancing
at a high rate computer power should not be a
rate-limiting factor. Acquiring governments’ approval
for diagnostic tests will delay their implementation.
HUMAN AUGMENTATION
Spanning a wide gamut of technologies, ranging from
implants and prosthetics to powered exoskeletons,
human augmentation enhances innate human abilities,
or replaces missing or defective functions such as
damaged limbs. Prosthetic limbs have now reached the
stage where they offer equivalent or slightly improved
functionality to human limbs. Brain-machine interfaces
in the form of brain-implants are demonstrating that
directly bridging the gap between brain and machine
is possible. Military organizations are experimenting
with a wide range of augmentation technologies,
including exoskeletons that allow personnel to carry
increased loads and psychostimulants that allow
personnel to operate for longer periods.
Human augmentation could allow civilian and military
people to work more effectively, and in environments
that were previously inaccessible. Elderly people
may benefit from powered exoskeletons that assist
wearers with simple walking and lifting activities,
improving the health and quality of life for aging
populations. Successful prosthetics probably will be
directly integrated with the user’s body. Brain-machine
interfaces could provide “superhuman” abilities,
enhancing strength and speed, as well as providing
functions not previously available.
As replacement limb technology advances, people may
choose to enhance their physical selves as they do with
cosmetic surgery today. Future retinal eye implants
could enable night vision, and neuro-enhancements
could provide superior memory recall or speed of
thought. Neuro-pharmaceuticals will allow people
to maintain concentration for longer periods of
time or enhance their learning abilities. Augmented
reality systems can provide enhanced experiences
of real-world situations. Combined with advances in
robotics, avatars could provide feedback in the form of
sensors providing touch and smell as well as aural and
visual information to the operator
Owing to the high cost of human augmentation,
it probably will be available in 15-20 years only to
those who are able to pay for it. Such a situation
may lead to a two-tiered society of an enhanced and
non-enhanced persons and may require regulation.
In addition, the technology must be sufficiently
robust to prevent hacking and interference of human
augmentation. Advances in synergistic and enabling
technologies are necessary for improved practicality
of human augmentation technologies. For example,
improvements in battery life will dramatically improve
the practicality of exoskeleton use. Progress in
understanding human memory and brain functions
will be critical to future brain-machine interfaces,
while advances in flexible biocompatible electronics
will enable better integration with the recipient
of augmentations and recreate or enhance sensory
experiences. Moral and ethical challenges to human
augmentation are inevitable