Sacarina como tratamiento para el cáncer

Una forma de sacarina, un edulcorante artificial, podría conducir al desarrollo de fármacos para tratar cánceres agresivos.

La sacarina, que es el ingrediente principal en muchos edulcorantes, podría hacer mucho más que endulzar sin calorías. Según una nueva investigación, ese popular sustituto del azúcar potencialmente podría conducir al desarrollo de fármacos capaces de combatir cánceres agresivos y difíciles de tratar, con menos efectos secundarios.

Crédito de la imagen: Doug Dollemore, American Chemical Society

“Nunca deja de sorprenderme cómo una molécula simple, como la sacarina – algo que muchas personas ponen en su café todos los días – puede tener usos sin explotar, incluso como un posible compuesto de avanzada para tratar cánceres agresivos”, dice el Dr. Robert McKenna, de la Universidad de Florida. “Este resultado abre la posibilidad de desarrollar un nuevo medicamento contra el cáncer que se deriva de un condimento común, que podría tener un impacto duradero en el tratamiento de varios tipos de cáncer”

El nuevo trabajo examina cómo la sacarina se une a la anhidrasa carbónica IX y la desactiva. Se trata de una proteína que se encuentra en algunos tipos muy agresivos de cáncer. Es uno de los muchos factores que estimulan el crecimiento y la propagación de algunos tipos de cáncer como los de mama, pulmón, hígado, riñón, páncreas y cerebro. La anhidrasa carbónica IX ayuda a regular el pH en las células cancerosas, lo que permite que los tumores crezcan y potencialmente se propaguen a otras partes del cuerpo. Debido a este hallazgo, los investigadores podrían desarrollar fármacos candidatos a base de sacarina, que podrían desacelerar el crecimiento de esos cánceres, y potencialmente hacerlos menos resistentes a la quimioterapia o a la radiación.

A excepción del tracto gastrointestinal, la anhidrasa carbónica IX normalmente no se encuentra en las células humanas sanas. Según McKenna, esto hace que sea un objetivo prioritario para medicamentos contra el cáncer, que causarían efectos secundarios mínimos en los tejidos sanos que rodean al tumor.

Por desgracia, la anhidrasa carbónica IX es similar a otras proteínas de anhidrasa carbónica que nuestro cuerpo necesita para funcionar correctamente. Hasta ahora, la búsqueda de una sustancia que bloquee la anhidrasa carbónica IX sin afectar a los otros tipos ha sido difícil de alcanzar. Y ahí es donde la sacarina – que irónicamente, alguna vez fue considerada una sustancia carcinógena – entra en acción.

En trabajos anteriores, los científicos de un grupo liderado por el Dr. Claudiu T. Supuran, de la Universidad de Florencia, Italia, descubrieron que la sacarina inhibe la acción de la anhidrasa carbónica IX, pero no los otras 14 proteínas de la anhidrasa carbónica que son vitales para nuestra supervivencia. Sobre la base de ese hallazgo, un equipo dirigido por la Dra. Sally-Ann Poulsen, de la Universidad de Griffith, Australia, creó un compuesto en el que una molécula de glucosa se une químicamente a la sacarina. Este pequeño cambio tuvo grandes efectos. No sólo redujo la cantidad de sacarina necesaria para inhibir la anhidrasa carbónica IX, sino que el compuesto resultó tener 1000 veces más probabilidades de unirse a la enzima que la sacarina.

Utilizando cristalografía de rayos X, McKenna y sus estudiantes Jenna Driscoll y Brian Mahon fueron más allá, encontraron la forma en que la sacarina se une a la anhidrasa carbónica IX, y cómo se puede manipular para mejorar la unión y reforzar su potencial de tratamiento contra el cáncer.

Actualmente el equipo de McKenna está probando los efectos de los compuestos de sacarina, o basados en sacarina, en células de cáncer de mama y de hígado. Si tiene éxito, los experimentos podrían conducir a estudios con animales.

Fuente: Newswise

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Primer espectro de un exoplaneta realizado en el rango visible de la luz

Utilizando el instrumento HARPS, el cazador de planetas instalado en el Observatorio La Silla de ESO (en Chile), los astrónomos han hecho la primera detección directa del espectro de luz visible reflejada de un exoplaneta. Estas observaciones también revelaron nuevas propiedades de este objeto famoso, el primer exoplaneta descubierto alrededor de una estrella normal: 51 Pegasi b. El resultado promete un futuro emocionante para esta técnica, sobre todo por el advenimiento de la próxima generación de instrumentos como ESPRESSO, en el VLT, y de futuros telescopios como el E-ELT.

Esta ilustración muestra al exoplaneta de tipo Júpiter caliente 51 Pegasi b, que orbita una estrella a 50 años luz de la Tierra, en la constelación septentrional de Pegaso (el caballo alado). Este fue el primer exoplaneta descubierto alrededor de una estrella normal (la detección se hizo en 1995). Veinte años más tarde, este objeto fue también el primer exoplaneta detectado directamente en luz visible. Crédito: ESO/M. Kornmesser/Nick Risinger (skysurvey.org)

El exoplaneta 51 Pegasi b [1] se encuentra a unos 50 años luz de la Tierra, en la constelación de Pegaso. Fue descubierto en 1995 y siempre será recordado como el primer exoplaneta confirmado orbitando una estrella ordinaria como el Sol [2]. También es considerado el arquetipo de Júpiter caliente, un tipo de planetas que ahora se sabe que son relativamente comunes, similares a Júpiter en tamaño y masa, pero que orbitan mucho más cerca de su estrella madre.

Desde este descubrimiento que hizo historia se han confirmado más de 1.900 exoplanetas en 1.200 sistemas planetarios, pero, en el año del vigésimo aniversario de su descubrimiento, 51 Pegasi b vuelve a escena una vez más para proporcionar otro avance en el estudio de los exoplanetas.

El equipo que hizo esta nueva detección fue dirigido por Jorge Martins, del Instituto de Astrofísica y Ciencias del Espacio (IA) y la Universidad de Oporto (Portugal), quien actualmente es estudiante de doctorado en ESO en Chile. Utilizaron el instrumento HARPS, instalado en el Telescopio de 3,6 metros de ESO, en el Observatorio La Silla (Chile).

En la actualidad, el método más utilizado para examinar la atmósfera de un exoplaneta es observar el espectro de la estrella anfitriona a medida que se filtra a través de la atmósfera del planeta durante el tránsito (una técnica conocida como espectroscopía de transmisión). Un enfoque alternativo es observar el sistema cuando la estrella pasa por delante del planeta, lo que principalmente ofrece información sobre la temperatura de los exoplanetas.

La nueva técnica no depende de encontrar un tránsito planetario, por lo que potencialmente podría usarse para el estudio de muchos más exoplanetas. Permite detectar el espectro planetario directamente en luz visible, lo que significa que se pueden deducir diferentes características del planeta que son inaccesibles para otras técnicas.

El espectro de la estrella anfitriona se utiliza como una plantilla para guiar la búsqueda de una firma similar de luz que se espera se refleje en el planeta a medida que describe su órbita. Es una tarea sumamente difícil ya que los planetas son increíblemente débiles en comparación con sus deslumbrantes estrellas anfitrionas.

También es común que la señal del planeta pueda verse saturada por otros pequeños efectos y fuentes de ruido [3]. Ante tal adversidad, el éxito de la técnica cuando se aplica a los datos de 51 Pegasi b recogidos por HARPS, proporciona una valiosísima prueba de concepto.

Jorge Martins explica: “este tipo de técnica de detección es de gran importancia científica, ya que permite medir la masa y la inclinación real de la órbita del planeta, esenciales para entender mejor todo el sistema. También nos permite estimar la reflectancia del planeta (o albedo), que puede utilizarse para inferir la composición tanto de la superficie como de la atmósfera del planeta”.

Se ha descubierto que 51 Pegasi b tiene una masa de alrededor de la mitad de la de Júpiter y una órbita con una inclinación de cerca de nueve grados en dirección a la Tierra [4]. El planeta también parece ser más grande que Júpiter en diámetro y altamente reflectante. Estas son características típicas de un Júpiter caliente que está muy cerca de su estrella anfitriona y, por tanto, expuesto a su intensa luz.

HARPS ha sido esencial para el trabajo de este equipo, pero el hecho de que el resultado se obtuviese usando el Telescopio de 3,6 metros de ESO, que tiene un rango limitado de aplicación con esta técnica, es una noticia emocionante para los astrónomos. Los equipos de este tipo ya existentes van a ser superados por instrumentos mucho más avanzados instalados en telescopios más grandes, como el VLT (Very Large Telescope) y el futuro E-ELT (European Extremely Large Telescope, Telescopio Europeo Extremadamente Grande) [5], ambos de ESO.

“Ahora esperamos con impaciencia la primera luz del espectrógrafo ESPRESSO, instalado en el VLT, para poder hacer estudios más detallados de este y otros sistemas planetarios,” concluye Nuno Santos (del IA y la Universidad de Oporto), coautor del artículo.

Notas

[1] Tanto 51 Pegasi b como su estrella anfitriona, 51 Pegasi, están entre los objetos disponibles en el concurso público de IAU “NameExoworlds” para proponer nombres con los que bautizarlos.

[2] Anteriormente, se detectaron dos objetos planetarios orbitando en el entorno hostil de un púlsar.

[3] El desafío es similar a tratar de estudiar el tenue brillo reflejado por un diminuto insecto volando alrededor de una luz brillante y distante.

[4] Esto significa que la órbita del planeta está cerca de ser vista de canto desde la Tierra, aunque esto es no suficiente para observar tránsitos.

[5] El instrumento ESPRESSO, instalado en el VLT, y, en el futuro, instrumentos incluso más potentes instalados en telescopios mucho más grandes, como el E-ELT, permitirá un aumento significativo en la capacidad de precisión y captación de luz, ayudando a la detección de exoplanetas más pequeños e incrementando los detalles en los datos sobre planetas similares a 51 Pegasi b.

Fuente: ESO

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¿El Universo es un holograma?

A primera vista, no hay la menor duda: para nosotros, el universo luce tridimensional. Pero una de las más fecundas teorías de la física teórica de las dos últimas décadas desafía esa asunción. El “principio holográfico” afirma que una descripción matemática del Universo en realidad requiere una dimensión menos de las que percibimos. Lo que percibimos como tridimensional podría ser la imagen de dos procesos dimensionales en un enorme horizonte cósmico.

Crédito de la imagen: Technische Universität Wien

Hasta ahora, este principio sólo se ha estudiado en espacios exóticos con curvatura negativa. Esto es interesante desde un punto de vista teórico, pero este tipo de espacios son muy diferentes al espacio en nuestro propio universo. Los resultados obtenidos por científicos de Technische Universität Wien (TU Wien, Viena) sugieren ahora que el principio holográfico incluso se sostiene en un espacio-tiempo plano.

El Principio Holográfico

Los hologramas son muy conocidos, los vemos a diario en tarjetas de crédito y en billetes. Son bidimensionales, pero aparentan ser tridimensionales. Nuestro universo podría comportarse de manera muy parecida: “En 1997, el físico Juan Maldacena propuso la idea de que existe una correspondencia entre las teorías gravitacionales en espacios curvos anti-de-sitter [1], por un lado, y las teorías cuánticas de campo en espacios con una dimensión menos, por otro lado”, dice Daniel Grumiller (TU Wien).

Los fenómenos gravitacionales se describen en una teoría con tres dimensiones espaciales, mientras que el comportamiento de las partículas cuánticas se calcula en una teoría con sólo dos dimensiones espaciales – y los resultados de ambos cálculos se pueden hacer corresponder. Esa correspondencia es bastante sorprendente. Es como descubrir que las ecuaciones de un libro de texto de astronomía también se pueden usar para reparar un reproductor de CD. Ese método ha demostrado ser muy exitoso. Hasta la fecha se han publicado más de diez mil artículos científicos sobre la “correspondencia AdS-CFT” de Maldacena.

Correspondencia Incluso en espacios planos

Aunque esto es muy importante para la física teórica, no parece tener mucho que ver con nuestro propio universo. Al parecer, no vivimos en un espacio anti-de Sitter. Estos espacios tienen propiedades muy peculiares: Son curvados negativamente y cualquier objeto tirado en una línea recta eventualmente regresa al punto de origen. “Nuestro universo, por el contrario, es bastante plano – y en distancias astronómicas, tiene curvatura positiva”, dice Daniel Grumiller.

Sin embargo, Grumiller ha sospechado durante mucho tiempo que para nuestro universo real también podría ser cierto un principio de correspondencia. Para probar esta hipótesis, se tienen que construir teorías gravitacionales que no requieren espacios anti-de-sitter exóticos, sino un espacio plano. Durante tres años, él y su equipo de TU Wien (Viena) han estado trabajando en eso, en cooperación con las universidades de Edimburgo, Harvard, IISER Pune, MIT y Kyoto.

Los cálculos hechos dos veces, el mismo resultado

“Si la gravedad cuántica en un espacio plano permite una descripción holográfica de una teoría cuántica estándar, entonces debe haber cantidades físicas que se pueden calcular en ambas teorías – y los resultados deben estar de acuerdo”, dice Grumiller. Una característica clave de la mecánica cuántica – el entrelazamiento cuántico – tiene que aparecer en la teoría gravitacional.

Cuando las partículas cuánticas se entrelazan no se pueden describir individualmente. Forman un único objeto cuántico, incluso si se encuentran muy separadas. Existe una medida de la cantidad de entrelazamiento en un sistema cuántico, llamada “entropía de entrelazamiento”. Junto con Arjun Bagchi, Rudranil Basu y Max Riegler, Daniel Grumiller logró demostrar que esa entropía del entrelazamiento tiene el mismo valor en la gravedad cuántica plana y en una teoría cuántica de campo de baja dimensión.

“Este cálculo afirma nuestra suposición de que el principio holográfico también puede realizarse en espacios planos. Es prueba de la validez de esta correspondencia en nuestro universo”, dice Max Riegler (TU Wien). “El hecho de que incluso se puede hablar de información cuántica y de entropía del entrelazamiento en una teoría de la gravedad es sorprendente en sí mismo, y difícilmente habría sido imaginable sólo unos pocos años atrás. Que ahora seamos capaces de utilizar esto como una herramienta para probar la validez del principio holográfico, y que esta prueba salga bien, es bastante notable “, dice Daniel Grumiller.

Esto, sin embargo, todavía no prueba que realmente estamos viviendo en un holograma – pero al parecer hay una evidencia creciente de la validez del principio de correspondencia en nuestro propio universo.

Estudio: Arjun Bagchi, Rudranil Basu, Daniel Grumiller, Max Riegler.Entanglement Entropy in Galilean Conformal Field Theories and Flat Holography. Phys. Rev. Lett. 114, 111602; doi:http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.111602

Fuente: Technische Universität Wien

[1] El espacio Anti-de Sitter (AdS) corresponde a una solución a las ecuaciones de Einstein con constante cosmológica negativa, y es una teoría clásica de la gravedad; mientras que la teoría conforme (CFT:Conformal Field Theory) es una teoría cuántica. Esta correspondencia entre una teoría clásica de la gravedad y una cuántica, puede ser el camino hacia la gravedad cuántica.

La correspondencia AdS/CFT fue propuesta originalmente por el físico argentino Juan Maldacena a finales de 1997, y algunas de sus propiedades técnicas pronto fueron clarificadas en un artículo de Edward Witten y otro artículo de Gubser, Klebanov y Polyakov. En cerca de cinco años, el artículo de Maldacena tuvo 3000 citas y se convirtió en uno de los avances conceptuales más evidentes de la física teórica de los años 1990. (Wikipedia.org)

Radares cuánticos en el horizonte

Un radar cuántico prototipo, que tiene el potencial de detectar objetos que son invisibles a los sistemas convencionales y que también tiene aplicaciones de importancia en biomedicina, ha sido desarrollado por un equipo de investigación internacional liderado por un científico de informática cuántica de la Universidad de York.

El radar cuántico, además de poder detectar naves equipadas con sistemas de ocultamiento, que son invisibles al radar convencional, tiene un gran potencial en aplicaciones de biomedicina. Ilustración: Rmph (Pixabay) / Jayanta32 (Rgbstock)

El nuevo tipo de radar es un sistema híbrido que utiliza la correlación cuántica entre microondas y haces ópticos para detectar objetos de baja reflectividad, como células cancerosas o aeronaves con capacidad de ocultamiento. Debido a que el radar cuántico funciona a energías mucho más bajas que los sistemas convencionales, a largo plazo tiene potencial en una gama de aplicaciones en biomedicina, incluyendo exploraciones no invasivas de Resonancia Magnética Nuclear (RMN).

El equipo de investigación, dirigido por el Dr. Stefano Pirandola, del Departamento de Ciencias Informáticas y el Centro York por para Tecnologías Cuánticas, encontró un convertidor especial – un dispositivo de doble cavidad que acopla el haz de microondas con un haz óptico, utilizando un oscilador nanomecánico – que es la pieza central del nuevo sistema.

El dispositivo puede bien generar entrelazamientos ópticos y de microondas (durante la emisión de la señal) o convertir las microondas en un haz óptico (durante la recogida de los haces de reflexión del objeto).

Una antena convencional de radar emite microondas para rastrear una región del espacio en la que los objetos encontrados reflejan la señal hacia la fuente; sin embargo, los objetos de baja reflectividad, inmersos en regiones con mucho ruido de fondo, son difíciles de detectar usando los sistemas clásicos de radar. En contraste, los radares cuánticos operan más eficazmente y explotan el entrelazamiento cuántico para mejorar su sensibilidad para detectar pequeñas reflexiones de la señal en regiones de mucho ruido.

El Dr. Pirandola dijo que la propiedad no invasiva de los radares cuánticos es particularmente importante para las aplicaciones biomédicas. A largo plazo, el sistema podría hacerse operar a distancias cortas para detectar la presencia de defectos en muestras biológicas o tejidos humanos, de una manera completamente no invasiva, gracias a la utilización de un bajo número de fotones cuánticos correlacionados.

“Nuestro método se podría utilizar para desarrollar espectroscopía de RMN no invasiva de proteínas frágiles y ácidos nucleicos. En la medicina, potencialmente estas técnicas se podrían aplicar a imágenes de resonancia magnética, con el objetivo de reducir la dosis de radiación absorbida por los pacientes”, añadió el Dr. Pirandola.

Estudio: Shabir Barzanjeh, Saikat Guha, Christian Weedbrook, David Vitali, Jeffrey H. Shapiro, and Stefano Pirandola. Focus: Quantum Mechanics Could Improve Radar. Phys. Rev. Lett. 114, 080503 (2015), doi: 10.1103/Physics.8.18

Fuente: University of New York

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Las manchas brillantes de Ceres

El planeta enano Ceres continúa desconcertando a los científicos mientras la nave espacial Dawn de la NASA se acerca para ser capturada en órbita alrededor del objeto. Las últimas imágenes de Dawn, tomadas a casi 46 000 kilómetros de Ceres, revelan que una mancha brillante que destaca en imágenes previas está cerca de otra zona brillante.

Esta imagen del planeta enano Ceres fue tomada por la nave espacial Dawn de NASA el 19 de Febrero, a una distancia de casi 46.000 kilómetros. En ella se puede apreciar que la mancha más brillante de Ceres tiene una compañera más débil, que aparentemente se encuentra en la misma cuenca. Crédito: NASA/JPL-Caltech

“Ahora podemos ver que la mancha brillante de Ceres tiene una compañera de menor brillo, pero aparentemente situada en la misma cuenca. Esto podría estar indicando un origen para las manchas relacionado con volcanes, pero tendremos que esperar a tener mejor resolución antes de poder realizar estas interpretaciones geológicas”, dijo Chris Russel, investigador principal de la misión Dawn en la Universidad de California.

Usando su sistema de propulsión por iones, Dawn entrará en órbita alrededor de Ceres el 6 de Marzo. Los científicos irán recibiendo imágenes cada vez mejores del planeta enano durante los próximos 16 meses, con lo que esperan conseguir un conocimiento más profundo de su origen y evolución estudiando su superficie. Las intrigantes manchas brillantes y otras formaciones interesantes de este mundo cautivador se verán más claras.

“La mancha más brillante continúa siendo demasiado pequeña para que podamos ver detalles con nuestra cámara pero, a pesar de su tamaño, es más brillante que cualquier otra cosa de Ceres. Esto es algo verdaderamente inesperado y todavía es un misterio para nosotros”, dijo Andreas Nathues, investigador del Instituto Max Planck de Investigación del Sistema Solar, Gottingen, Alemania.

Dawn visitó el asteroide gigante Vesta de 2011 a 2012, haciendo entrega de más de 30.000 imágenes del cuerpo junto con muchas otras medidas, y proporcionando conocimientos acerca de su composición y su historia geológica. Vesta tiene un diámetro medio de 525 kilómetros, mientras que Ceres tiene un diámetro medio de 950 kilómetros. Vesta y Ceres son los dos cuerpos más masivos en el cinturón de asteroides, situado entre Marte y Júpiter.

Fuente: NASA en español

Stephen Hawking: Una guerra nuclear será el fin de la civilización

La gran agresividad de la raza humana amenaza con destruir la Tierra, por lo más vale "empezar a colonizar planetas lo antes posible", afirmó el físico teórico Stephen Hawking.

El científico de 73 años hizo sus declaraciones en el Museo de Ciencia de Londres, donde afirmó que el aterrizaje en la Luna "nos dio nuevas perspectivas de vida en la Tierra, lo que debe desarrollarse si queremos sobrevivir".

Hawking aseguró que la agresión en los humanos debe ser eliminada y sustituída por la empatía, evitando así una gran guerra nuclear que termine con la civilización tal como la conocemos.

En un recorrido realizado como premio a una estudiante, el científico añadió que "el defecto humano que más me gustaría corregir es la agresión. Pudo ser una ventaja para sobrevivir en los días del hombre de las cavernas para obtener alimentos, territorio o pareja, pero ahora amenaza con destruirnos a todos". 

Asimismo, Hawking enfatizó que "me gustaría magnificar la empatía entre los humanos. Nos reúne en un estado de paz y amor".

En cuanto a las soluciones posibles, el físico agregó que la exploración espacial y la colonización de otros planetas era un "seguro de vida" para la raza humana y debe continuar, subrayando que "el envío de seres humanos a la Luna cambió el futuro de la humanidad en formas que aún no entendemos".

No es la primera advertencia del científico. Anteriormente se ha referido a los peligros de la inteligencia artificial e incluso "la partícula de Dios" descubierta por el CERN.

Primer trasplante de cabeza humana de la historia será posible en 2017

Esto de acuerdo a un polémico científico italiano, quien plantea que la tecnicá permitirá que el paciente hable y gire la cabeza desde un inicio, llegando a caminar luego de un año. Tendría un costo de 11 millones de dólares.

Aunque parezca una idea sacada de Frankestein, Futurama o una mala película clase B, el investigador italiano Sergio Canavero lo tiene claro: cree que en dos años más será posible realizar el primer trasplante de cabeza humana en la historia, gracias a una técnica que lleva en desarrollo y pruebas hace décadas.

No es la primera vez que Canavero realiza este impresionante anuncio. Su estudio de 2013 ya había llamado la atención de la comunidad científica, afirmando que contaba con la técnica adecuada para ejecutar el procedimiento de forma exitosa gracias a su experiencia en animales, que en las pruebas lograron vivir varios días con la ayuda de respiración asistida.

Básicamente y en palabras muy simples, la técnica consiste en enfriar la cabeza y el cuerpo del donante para detener la muerte celular, mantener la espina dorsal del paciente conectada a la cabeza luego de separarla con un corte limpio, y se une con la espina dorsal del cuerpo "receptor" utilizando un compuesto llamado polietilenglicol. 

Luego, los vasos sanguíneos, los músculos y la piel y se suturan y el paciente sería inducido en coma durante varias semanas para evitar el movimiento. Se aplica electricidad a la columna vertebral para estimularla y así reforzar las nuevas conexiones nerviosas. En caso de rechazo, al paciente se le suministran inmunosupresores.

De acuerdo a Canavero, el procedimiento, de un costo de 11 millones de dólares, permitirá que el paciente gire su cabeza y pueda hablar al poco tiempo de la cirugía, pudiendo caminar luego de un año.

El trasplante de cabezas ha sido investigado al menos desde mitad del siglo pasado. En la década de los '50, Vladimir Demikhov experimentó con éxito el trasplante con perros, y 20 años después Robert White realizó el mismo procedimiento en monos.

La polémica idea, tan fascinante como escalofriante, plantea varias críticas y dudas éticas, teniendo en cuenta la viabilidad de la técnica y la posibilidad de utilizar un cuerpo de otra persona, algo considerado como "ciencia basura" por algunos científicos. 

La investigación, publicada en el Surgical Neurology International será anunciada en junio, durante la Conferencia Anual de la Academia Americana de Cirujanos Ortopédicos y Neurocirujanos.

Fuente: NewScientist, Surgical Neurology International

Nanopartículas de hierro, posible opción contra el cáncer

Actualmente los científicos se han enfocado en el uso de nanomedicamentos para el tratamiento contra el cáncer. Dentro de esta tendencia, investigadores de Bélgica y México se dieron a la tarea de estudiar el comportamiento de fármacos con la inclusión de nanopartículas de óxido de hierro, las cuales permiten atacar directamente tumores, células o tejidos cancerígenos, con el fin de encontrar una alternativa más segura y eficaz a la radio o quimioterapia.

Las nanopartículas de hierro poseen una magnetización inducible, lo cual les permite ser dirigidas hacia un tejido específico y causar hipertermia (golpe de calor) para eliminar los tumores: investigadores de México y Bélgica. En la imagen, ilustración de nanopartículas de hierro (DICYT)

A diferencia de otro tipo de terapias, las nanopartículas de óxido de hierro poseen una magnetización inducible, lo cual les permiten ser dirigidas hacia un tejido específico y provocar hipertermia (golpe de calor) para eliminar los tumores. Sin embargo, a pesar de sus potenciales beneficios, también aportan nuevos retos a la seguridad de la salud del paciente, por lo que deben ser analizadas para garantizar su eficacia y evitar sus posibles efectos adversos.

Para no pasar por alto los efectos secundarios que conlleva a la salud el uso de nanopartículas de óxido de hierro, fueron practicados estudios en células in vitro y en modelos animales por un consorcio internacional conformado por Vicente Escamilla Rivera y Omar Lozano, ambos doctores del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional, además del profesor Stéphane Lucas, del Laboratorio de Análisis por Reacciones Nucleares (LARN) de la Universidad de Namur, en Bélgica.

Se pretende que a través del uso de nanopartículas de óxido de hierro los fármacos resulten más eficientes, sean encapsulados y se evite que el metabolismo del organismo las desvíe, para que ataquen directamente a las células enfermas y no existan efectos secundarios.

Las nanopartículas magnéticas tienen ventajas: se inyectan a la sangre y por medio de un campo magnético externo, semejante al de un imán, son llevadas hasta el tumor, donde vibra el material y eleva la temperatura del tejido hasta destruir el tejido no deseado, explicó el doctor Escamilla Rivera.

En los experimentos fueron comparados diferentes tipos de partículas y se expusieron a proteínas y células en un escenario real simulado (in vitro y modelos animales) con el fin de evaluar los efectos adversos y detectar qué tipo de recubrimiento es más biocompatible con el organismo.

La dificultad de trabajar con nanopartículas de óxido de hierro es que al inyectarlo al organismo, el sistema inmunológico lo reconoce como amenaza y modifica su eficacia; inhabilita el medicamento o causa estrés oxidativo.

Por ello la investigación trabajó con tres tipos de nanopartículas: desnuda, recubiertas con los polímeros polietilenglicol (PEG) y polivinilpirrolidona (PVP), con el objetivo de descubrir cuál de ellas pasa inadvertida por el cuerpo y ataca directo al blanco, detalló el especialista en nanotoxicología.

“Uno de los efectos adversos de las nanoparticulas de óxido de hierro es el estrés oxidativo, un desbalance entre radicales libres del organismo que afectan biomoléculas como lípidos o carbohidratos. Otro es la inflamación local o sistémica, asociada a otros padecimientos que forman trombosis, o causan choques anafilácticos”, explicó Vicente Escamilla, quien realiza su doctorado en toxicología en el LARN.

En los modelos de roedores expuestos a las nanopartículas recubiertas con PEG se presentó un aumento en la concentración de moléculas llamadas anafilotoxinas que pueden causar un choque anafiláctico cuando se producen en grandes cantidades, además del aumento de citocinas pro-inflamatorias tanto local como sistémica. Por ahora las pruebas se han hecho en modelos animales o in vitro; sin embargo, hasta que se garantice la salud del paciente se podrá empezar a comercializar, concluyó el egresado del Cinvestav.

Fuente: DICYT

Ya son 1000 los planetas confirmados gracias a la Misión Kepler

El Telescopio Espacial Kepler de NASA, ha monitorizado durante los cuatro años de la misión más de 150.000 estrellas en búsqueda de tránsitos que indicaran la presencia de planetas orbitando alrededor de las mismas. El resultado ha sido más de 4000 candidatos a planetas pendientes de ser confirmados. Recientemente se ha conseguido alcanzar la marca de los 1000 planetas ya confirmados de entre todos esos candidatos aportados por esta misión Kepler.

De los 1000 confirmados, 8 planetas en total tendrían un tamaño menor del doble que la Tierra y se encontrarían en la zona habitable de su estrella. Todos ellos orbitan estrellas más pequeñas y frías que el Sol. Imagen: NASA

“Cada uno de los descubrimientos de la búsqueda de planetas de la misión Kepler nos lleva un paso más cerca de poder responder a la pregunta de si estamos solos en el Universo”, declaró John Grunsfeld, administrador asociado del Directorio de Misiones Científicas de NASA, desde las oficinas centrales de la agencia espacial en Washington. “El equipo de Kepler y su comunidad científica continúa obteniendo impresionantes resultados con los datos de este venerable explorador”.

De entre los últimos planetas confirmados, tres de ellos se encuentran en la zona de habitabilidad de sus respectivas estrellas. Esta zona se define como la franja espacial alrededor de la estrella en la cual sería posible la existencia de agua líquida en la superficie del planeta. De esos tres, dos de ellos estarían formados por material rocoso, al igual que nuestro planeta Tierra. Para determinar si un planeta está hecho de roca, agua o gas, los científicos deben conocer su tamaño y masa. Cuando la masa no puede ser determinada directamente, se pude inferir de qué está hecho el planeta basándose en su tamaño.

“Con cada nuevo descubrimiento de estos pequeños mundo posiblemente rocosos, nuestra confianza se fortalece en determinar la frecuencia de planetas tipo Tierra” señaló Doug Caldwell, científico de la misión Kepler del Insituto SETI en el Centro de Investigaciones AMES de NASA, en California. “Está cerca el día en el que sepamos si son habituales los planetas rocosos y templados como la Tierra”.

Fuente: NASA en español

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Expedición a la Antártida en busca de mamíferos prehistóricos

Las investigaciones paleontológicas se están realizando actualmente en la Cuenca James Ross de la península antártica.

Antártida. Foto: CONICET.

Muestras de fósiles mamíferos Metatheria y Gondwanatheria están recolectándose para su posterior análisis sistemático, biogeográfico y paleoecológico por investigadores del Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (Ivic) en la Base Marambio de la República Argentina, ubicada en la isla Seymour o Marambio, específicamente al este de la península en el mar de Weddel.

En el marco del convenio de cooperación entre ambas naciones, Venezuela pisará tierras heladas con la primera fase de la VIII expedición a la Antártida, coordinada por el Centro de Oceanología y Estudios Antárticos del Ivic (Coea-Ivic).

El investigador y jefe del Laboratorio de Paleontología del Ivic, Ascanio Rincón, llegó a al continente helado el 25 de noviembre y se mantuvo hasta el 28 de diciembre desarrollando un proyecto conjunto titulado Paleovertebrados Weddelianos de la Cuenca James Ross en la Península Antártica.

El estudio tiene por objetivo explorar y recolectar muestras de mamíferos Metatheria y Gondwanatheria para indagar sobre las afinidades de estos ejemplares que aparecen en la secuencia cretácico eoceno de la isla Marambio.

Desde el polo sur y bajo condiciones climáticas extremas e impredecibles, Rincón informó vía electrónica que es el primer venezolano en participar en una expedición paleontológica de este tipo en la Antártida, con el apoyo de expertos argentinos del Museo de La Plata, entre los cuales destacan Marcelo Reguero, Alejandra Abello, Paula Bona, Carolina Vieites y Leonel Acosta.

Investigación en marcha

El expedicionario venezolano, precisó que la intención es encontrar mamíferos marsupiales de los grupos Microbiotheria, Polydolopimorphia, Didelphimorphia y Gondwanatheria -estos últimos clasificados actualmente como Allotheria- el cual está cercanamente relacionado con los mamíferos Cladotheria, el linaje de los placentados y los marsupiales que sobrevivieron a la extinción a finales del cretácico.

Aunado a ello, acotó que el proyecto incrementa el patrimonio científico de Latinoamérica a favor del entendimiento del origen y evolución de los mamíferos en este continente, así como la evolución tectónica del continente suramericano. Como se recordará, hace aproximadamente 203 millones de años comenzó la fractura y posterior separación de Pangea en dos supercontinentes: Laurasia al norte y Gondwana al sur; este último contenía las tierras que llegarían a ser Suramérica, África, India, Antártida, Australia y Nueva Zelanda.

Por último, el especialista explicó que existe una investigación muy similar a la que se desarrolla en la Antártida, emprendida en el Altiplano Boliviano, donde se exploran estratos del Cenozoico de Colombia y Venezuela en función de plantear hipótesis de carácter continental sobre la evolución de los mamíferos suramericanos.

Fuente: DiCYT