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Docente Lic. Zulima Garcia
El hombre que volvió a caminar por tratamiento con células de su nariz
El búlgaro Darek Fidyka, de 40 años, se levantó de su silla de ruedas. Así
fue el procedimiento.
Después de 12 años de investigación, cirujanos en Polonia, en
colaboración con científicos de Londres, encontraron la fórmula que
podría ayudar a levantarse a pacientes que, tras sufrir un desgarramiento
total de la espina dorsal, terminaron postrados en una silla de ruedas.
Darek Fidyka, un bombero búlgaro de 40 años que no camina desde hace
cuatro luego de ser acuchillado por el exmarido de su compañera, se
convirtió en el primer hombre en recuperarse mediante una técnica de
regeneración de la médula espinal.
De acuerdo con un informe sobre el tema publicado en Cell
Transplantation, el tratamiento se logró con el uso de células madre
obtenidas de la nariz del propio paciente, denominadas células de glía
envolvente olfativas, que ayudan a que las fibras nerviosas en el sistema
olfativo se renueven de forma continua.
Fidyka fue operado en Polonia por un equipo de médicos dirigido por el
cirujano Pawel Tabakow, de la Universidad de Wroclaw. En una primera
intervención, los especialistas le quitaron uno de los bulbos olfatorios y
cultivaron las células.
Luego, a los 15 días, las trasplantaron en la médula espinal.
Los investigadores pusieron 100 microinyecciones de células olfativas por
encima y por debajo de la lesión.
“La operación suministra un puente que permite a las fibras nerviosas
seccionadas crecer sobre el vacío”, explicó Geoffrey Raisman.
La primera señal que el bombero tuvo de que el procedimiento fue
exitoso ocurrió cuando notó que había crecido músculo en el muslo
izquierdo.
A los seis meses ya estaba dando pasos, apoyado en barras paralelas, con
soportes para las piernas y acompañado por un fisioterapeuta.

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Pasados dos años desde el tratamiento, Fidyka es capaz de caminar fuera
del centro de rehabilitación apoyándose en un caminador. Además,
recuperó sensibilidad en el intestino y la vejiga, y función sexual. Ahora
puede, de hecho, tener una vida más normal e incluso conducir un
automóvil.
Los científicos creen que parte del excelente resultado del procedimiento
se debe a que se usaron con éxito los propios bulbos olfativos de Fidyka, lo
que eliminó el riesgo de que su cuerpo rechazara el trasplante.
Vale la pena anotar que el tratamiento se consideró imposible durante
muchos años, a grado tal que Raisman considera que este avance es “más
impresionante que los primeros pasos del ser humano en la Luna”.
Por su parte, Fidyka declaró, en el programa Panorama, de la BBC, que
cuando el movimiento comienza a volver “uno se siente revivir, es como si
naciera nuevamente. Es una sensación increíble, difícil de describir”.
El bombero reconoció que desde un principio sabía que sería un proceso
difícil y muy prolongado, pero confesó que nunca se conformó con la idea
de pasar el resto de sus días en una silla de ruedas.
Con el fin de no generar falsas expectativas, los científicos aclararon que,
pese al éxito en este caso, la experiencia debe repetirse antes de poder
asumir que siempre será tan efectiva la regeneración de la médula.
Con información de BBC Mundo y AFP

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Científicos logran avance para conocer las causas de la infertilidad
Confían en la posibilidad de que mujeres que se han sometido a
quimioterapia puedan concebir.
Investigadores lograron crear, por primera vez en un laboratorio, células
germinales primordiales de humanos, lo que puede dar respuesta a las
causas de la infertilidad.
Aunque este tipo de células ya se habían reproducido en laboratorio en el
caso de los roedores, hacerlo con las humanas era un desafío al que han
hecho frente científicos de la Universidad británica de Cambridge y del
Instituto Weizmann de Ciencias en Israel.
La revista Cell publicó el estudio y destacó que esta es “la primera vez que
células humanas han sido programadas para situarse en un estado tan
temprano de desarrollo” como el de células germinales primordiales (PGC,
por su sigla en inglés), de las que derivan óvulos y espermatozoides.
Los resultados de este estudio pueden ayudar a dar respuestas a las
causas de los problemas de fertilidad, comprender mejor los primeros
estados del desarrollo embrionario y, potencialmente, permitir el
desarrollo de nuevos tipos de tecnología reproductiva.
“La creación de células germinales primordiales es uno de las primeras
fases en el desarrollo temprano de los mamíferos”, explicó uno de los
autores del estudio, el doctor Naoki Irie, del Wellcome Trust/Cancer
Research UK Gurdon Institute de la Universidad de Cambridge.
Las PGC aparecen durante las primeras semanas del crecimiento
embrionario, cuando las células madre embrionarias del óvulo fertilizado
empiezan a diferenciarse en varios tipos de células básicas. Una vez esas
células primordiales son “especificadas”, siguen su desarrollo hacia células
precursoras de espermatozoides o de óvulos “de una manera bastante
automática”, según el doctor Jacob Hanna, del Instituto Weizmann.
Los investigadores descubrieron que un gen conocido como SOX17 es
fundamental para lograr que las células madre humanas se conviertan en

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PGC, una sorpresa para ellos, pues en el caso de los ratones el equivalente
de ese gen no interviene en el proceso. El estudio demostró además que
las PGC también pueden lograrse a partir de células adultas
reprogramadas, como las de la piel, lo que permitirá avanzar en el
conocimiento de la línea germinal humana, la infertilidad y algunos tipos
de tumores.
Hanna destacó que lograr la PGC es solo el primer paso para crear
espermatozoides y óvulos humanos.
Fuente EFE.

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Científicos de la UNAM desarrollan un nuevo método para producir
antibióticos
Un grupo de compuestos químicos llamados imidazoles, ampliamente
utilizados para combatir alergias, hongos e hipertensión arterial, ahora
pueden producirse mediante una ruta más barata, eficiente y limpia
gracias a un nuevo método desarrollado y patentado por Juventino García
Alejandre, profesor de la Facultad de Química (FQ) de la UNAM, en
México.
Experto en catálisis, el doctor en química explora una tendencia mundial,
la química verde, que impulsa procesos más eficientes con menos residuos
contaminantes.
El trabajo fue uno de los 10 reconocidos por el Programa de Fomento al
Patentamiento y la Innovación (PROFOPI), una iniciativa de la
Coordinación de Innovación y Desarrollo (CID) de esta casa de estudios
para vincular desarrollos científicos con la sociedad y la industria. Con otra
investigación, dedicada a la devulcanización de llantas, García Alejandre
obtuvo el primer lugar del concurso.
“Dos de los proyectos que hemos patentado encontraron eco en este
programa. Es un estímulo. Muchos investigadores nos centramos en
producir artículos científicos o tesis, y no vemos que, si se le da un
enfoque de aplicación, podemos proteger los desarrollos y vincularnos con
la sociedad. Si esto se reconoce da mucho gusto y es un camino para
conectarnos con la industria”, dijo.
Los imidazoles son compuestos que tienen una forma de pentágono, con
dos nitrógenos y tres carbonos. “Esa estructura básica puede modificarse
con el uso de diferentes sustituyentes. En nuestro proyecto utilizamos los
llamados tri-sustituidos, pues a ese pentágono le añadimos tres grupos
más”, detalló.

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Juventino García Alejandre, profesor de la Facultad de Química de la
UNAM. (Foto: UNAM)
Su estructura pentagonal está presente en muchos medicamentos, por
ello, los imidazoles son de gran interés farmacéutico. “De los que nosotros
preparamos, al menos uno se usa como antimicótico, pero la diferencia es
que nosotros hacemos ese mismo mediante una nueva reacción y en un
solo paso, a partir de materias primas, como el níquel, que son baratas”,
explicó.

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Para hacer la preparación convencional se emplea una metodología
química conocida, que resulta cara, contaminante y poco eficiente.
“Llevamos a cabo un proceso más eficiente y de alto rendimiento. Más
que el resultado, lo que cambiamos fue el camino, llegamos al imidazol en
un solo paso”, añadió.
Esta ruta para lograr el antibiótico se inscribe en la química verde, pues
genera pocos residuos. “Usamos nitrilos, que son contaminantes, pero los
transformamos y los convertimos en fármacos de uso conocido.
Prácticamente no afectamos el ambiente, pues no se origina residuo
mayor y todos los átomos que usamos en la reacción forman parte de los
productos, así que es un proceso de economía atómica”.
Entonces, se obtienen imidazoles ya conocidos y también otros
novedosos. “Nos interesa lograr nuevas generaciones de antibióticos y
fármacos en general para combatir la resistencia en los pacientes”,
abundó.
Con este método, ya patentado, se pueden hacer otros productos,
además de los farmacéuticos, como intermediarios químicos y
preparación de materiales. “Una de nuestras premisas es usar
metodologías baratas en un país pobre”, finalizó. (Fuente: UNAM/DICYT)

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Diseñan hidrogeles que atacan células cancerígenas
Los hidrogeles son materiales que usualmente se utilizan en objetos
cotidianos como lentes de contacto o pañales, con el fin de controlar la
humedad. Sin embargo, ingenieros químicos de la Universidad de
Guadalajara (UdeG), en México, desarrollaron una nueva tecnología a
base de nanopartículas termosensibles (nanohidrogeles) para emplear
esos materiales en el campo de la biomedicina, como una alternativa que
logre la liberación controlada de fármacos contra el cáncer.
El profesor del Departamento de Química de la UdeG, Eduardo
Mendizábal Mijares, comentó que “se usan nanohidrogeles cargados de
fármacos y se inyectan al paciente. Con la característica que mientras
pasan a través del torrente sanguíneo el medicamento no es detectado ni
atacado por el sistema inmune, esto debido a sus características físicas y
químicas que las hacen compatibles con el cuerpo”.
La idea es que el medicamento al estar dentro de los nanohidrogeles se
transporte directamente a las células cancerígenas y que allí se libere el
fármaco, sin dañar otras zonas del cuerpo, porque los hidrogeles ofrecen
la posibilidad de dosificar una infinidad de sustancias activas en el sitio
deseado y pueden ser administrados como hidrogeles secos o hinchados
mediante diferentes rutas: oral, nasal, bucal, rectal, transdérmica, vaginal,
ocular y parental. La liberación del fármaco puede ser por un aumento de
volumen, por cambios en pH, en la temperatura.
El desarrollo de la UdeG también agrega partículas magnéticas a los
nanopolímeros que componen los hidrogeles a fin de producir un campo
que eleve la temperatura necesaria para destruir las células cancerígenas.

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La investigación, del también miembro del Sistema Nacional de
Investigadores Nivel III, consistió en desarrollar nanohidrogeles
termosensibles que por medio de la técnica de polimerización (unión) de
mezclas de monómeros con diferentes características químicas y físicas,
logró una reacción química y formar un conjunto de pequeñas esferas
llamadas polímeros.
Hidrogeles que atacan células cancerígenas. (Foto: DICYT)
Los nanohidrogeles han demostrado tener muy buenas características de
biocompatibilidad con el organismo humano, debido principalmente a sus
propiedades físicas, que los hacen semejantes a los tejidos vivos,
especialmente por su alto contenido en agua, su consistencia blanda y
elástica, así como su baja tensión interfacial que no permite absorber
proteínas de los fluidos corporales.

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Al desarrollar estos materiales se logró la absorción de grandes cantidades
de agua sin perder su forma, así como la capacidad para retener el calor a
una temperatura de entre 37 y 42 grados. Mediante la combinación de
polimerización en emulsión y microemulsión sintetizaron hidrogeles
estructurados que presentan grados de hinchamiento y propiedades
mecánicas mejores que los hidrogeles convencionales, destacó el
investigador.
Estos materiales son empleados principalmente en el área biomédica
como instrumentos de diagnóstico, en membranas, recubrimientos,
microcápsulas, implantes para aplicaciones de corto o largo alcance y en
sistemas de liberación controlada de fármacos. También para regenerar
tejidos o fracturas se utilizan los hidronanogeles como sustratos para el
crecimiento de células.
Si bien ya se emplean medicamentos blanco molecular contra el cáncer, lo
novedoso del trabajo de la UdeG es que se utilicen materiales como lo son
los nanohidrogeles para atacar células o tejidos cancerígenos sin dañar
partes sanas del cuerpo. (Fuente: AGENCIA ID/DICYT)

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Las primeras moléculas útiles para la vida que estuvieron disponibles en
la Tierra
Por primera vez, unos químicos han producido con éxito moléculas
comparables a aminoácidos y todas ellas poseyendo la misma quiralidad, a
partir de bloques de construcción sencillos y dentro de una sola cámara de
experimentación. ¿Pudo ser así como surgió de manera natural la vida en
la Tierra o en el espacio?
A algunas moléculas se las encuentra en dos variantes quirales que, como
las manos, son imágenes especulares entre sí. La naturaleza tiende a usar
predominantemente en sus construcciones biológicas una sola variante,
ya que usar ambas crea problemas graves. Aunque las moléculas son
químicamente idénticas, el efecto biológico de las dos imágenes
especulares puede diferir enormemente. Debido a las distintas
interacciones con las moléculas en nuestros cuerpos, como el ADN o los
azúcares, esto puede significar la diferencia entre un veneno y una
medicina o nutriente.
Por qué predomina una variante sobre otra en la naturaleza y cómo
empezó esta tendencia que evitó la peligrosa coexistencia común de
ambas, ha venido siendo un enigma para la ciencia. Después de todo, cada
vez que los químicos producen las mismas moléculas, obtienen una
mezcla de ambas variantes.
Puede que el enigma se haya resuelto o esté a punto de ello, gracias a la
nueva investigación realizada por el equipo del astroquímico René
Steendam, de la Universidad Radboud en la ciudad de Nimega (Nijmegen),
Países Bajos. Estos científicos han conseguido producir moléculas análogas
a aminoácidos, todas ellas con una misma quiralidad, a partir de una
disolución de una cetona y una amina. Su método podría ser similar a los
procesos que tuvieron lugar en la “sopa” primordial de la que se formaron

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los primeros seres vivos de la Tierra. La viabilidad de este escenario
ejecutado por Steendam y sus colaboradores fue propuesto por primera
vez por el físico F.C. Frank in 1953.
Una investigación de Kenso Soai presentada en 1995 logró llevar a la
práctica por vez primera el proceso, pero solo funcionó después de
agregar al inicio una pizca del producto levógiro (“zurdo”) o una pizca del
dextrógiro (“diestro”).
El experimento comienza con reactivos sin quiralidad. Estos reaccionan
para producir tanto productos levógiros (S, azul) como dextrógiros (R,
rojo). Tras la cristalización, un proceso transforma todas las moléculas a la
misma quiralidad. (Imagen: Universidad Radboud)
Ahora, Steendam y sus colegas han dado un paso crucial: Han actualizado
el concepto de Frank y han descubierto un método de síntesis asimétrica
espontánea que tiene lugar en ausencia de moléculas levógiras o
dextrógiras.

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En una única y sencilla reacción química dentro del mismo vaso de
precipitados, estos científicos han conseguido que a partir de una
situación inicial sin quiralidad, se llegue a una situación final que es un 100
por cien levógira o un 100 por cien dextrógira.
Los primeros aminoácidos levógiros, protagonistas de la vida, podrían
haber sido producidos de esta forma, tanto en la Tierra como en cualquier
otro lugar del universo con las condiciones adecuadas. La química, en
esencia, funciona igual en todas partes del cosmos.

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Reciclar heces humanas para elaborar el combustible de una nave
espacial
La NASA sigue acariciando la idea de volver a enviar astronautas a la Luna,
esta vez en el marco de una presencia más constante, a través de
sucesivas permanencias en una base lunar. Como parte de estos planes, la
agencia busca reducir el peso de las naves espaciales que abandonan la
Tierra. Históricamente, las heces y algunos otros residuos generados
durante el vuelo espacial no han servido para nada. En las naves de la
NASA se ha acostumbrado a almacenar tales residuos en contenedores
que luego se queman con su contenido a medida que atraviesan la
atmósfera de la Tierra durante la reentrada.
Para misiones de larga duración, sin embargo, sería poco práctico llevar
todos esos residuos almacenados de vuelta a la Tierra. Tirarlos en la
superficie de la Luna podría ser una opción, aunque no resulta demasiado
aceptable por muchas razones. Buscando un modo de deshacerse de tales
residuos que aporte alguna utilidad más que la de la mera eliminación, la
agencia espacial estadounidense llegó a un acuerdo con la Universidad de
Florida en Estados Unidos para desarrollar y poner a prueba ideas.
En este marco, el equipo de Pratap Pullammanappallil, profesor en la
citada universidad, y Abhishek Dhoble, ahora en la Universidad de Illinois
en el mismo país, ha inventado un proceso para reciclar heces humanas de
tal modo que el resultado sea útil en la elaboración del combustible de
una nave espacial. Aunque pueda parecer un tanto escatológico o
extravagante, lo cierto es que la idea permitiría solucionar un problema y
ayudar a solventar otro. Además, tal como sucede con otras tecnologías
originalmente desarrolladas para la astronáutica y que después han tenido
aplicaciones en infinidad de otros campos, el proceso ideado por
Pullammanappallil y sus colegas también se podría emplear en la Tierra,
como una manera de convertir residuos de esa clase en combustible.
Se puede obtener metano a partir de restos de comida, envases
alimentarios y heces humanas. Y el metano puede utilizarse como
combustible para cohetes.

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Pratap Pullammanappallil, junto a un digestor anaeróbico utilizado en un
proceso que él y su equipo han desarrollado a raíz del interés de la NASA
por hallar un método práctico de convertir heces humanas en combustible
para cohetes. (Foto: Amy Stuart, UF
La nueva investigación indica que es factible obtener de tales residuos a
bordo de una nave espacial o dentro de una base lunar suficiente metano
para evitar tener que cargar desde nuestro planeta una parte muy
importante del combustible necesario para el viaje de regreso a la Tierra
desde la Luna. Los experimentos realizados muestran que el proceso
podría producir, a partir de una tripulación típica, unos 290 litros de
metano por día, y el ciclo de elaboración se completaría en tan solo una
semana.
Para el nuevo proceso, se ha creado un digestor anaeróbico especial. En el
proceso, que mata los patógenos de las heces humanas, la
descomposición de la materia orgánica genera biogás, una mezcla de
metano y dióxido de carbono. Esto brindaría un abastecimiento crucial de
combustible para los cohetes de la nave espacial. Empleado en la Tierra, el
proceso generaría combustible que podría ser utilizado para calefacción,
generación de electricidad o transporte.
El proceso de digestión también produciría unos 757 litros (200 galones)
de agua no potable, anualmente, a partir de todos los residuos. Se trata de

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agua aprisionada dentro de la materia orgánica, que se libera a medida
que ésta se descompone. A través de electrólisis, el agua de este tipo
puede ser descompuesta a su vez en hidrógeno y oxígeno, y los
astronautas pueden respirar este último como suministro de reserva. El
dióxido de carbono exhalado y el hidrógeno pueden ser convertidos en
metano y agua en el proceso.