MedTempus

100 ingenieros con 1.200 millones de euros desarrollando un nuevo avión comercial con 15 años por delante tienen un 99% de probabilidad de éxito técnico. Mientras tanto… 100 científicos con 1.200 millones de euros desarrollando un nuevo fármaco con 15 años por delante tienen un 99% de probabilidad de fracaso técnico.

M.ª Eugenia Hernández. Gerente de la Asociación de Empresas Biotecnológicas de la Comunidad Valenciana (Bioval).

¿Alguna vez la biomedicina llegará a tener la exactitud y las garantías de éxito de las ingenierías? ¿O nuestro objetivo de estudio y tratamiento (la vida, el ser humano) es tan caótico, complejo y variable que sólo podemos permitirnos acercarnos a su versión simplificada?

¿Les suena el proyecto de búsqueda de inteligencia extraterrestre SETI? Este proyecto científico fue pionero en utilizar los recursos de múltiples ordenadores de todo el mundo conectados a Internet para un ideal común: Analizar las señales de radio procedentes del espacio y encontrar indicios de vida inteligente. En la actualidad, son muchos los proyectos de investigación científica que emplean un sistema similar a SETI@home pero con un objetivo no tan distante: Desarrollar nuevos tratamientos contra múltiples enfermedades.

World Community Grid es como el anillo único de los proyectos biomédicos basados en computación distribuida: Uno para unirlos a todos. Desde allí encontraremos proyectos destinados a investigar nuevos compuestos contra la hepatitis C, el dengue, el SIDA… e investigar el papel de las proteínas en el cáncer o el proteoma humano (el conjunto de proteínas que posee el ser humano).

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Vía Digg, he encontrado un artículo bastante extenso e interesante sobre las nuevas tecnologías implicadas en el desarrollo de órganos artificiales:

Top 10 Artificial Technologies Ready to Create a Real Human Being

Si hay algo criticable del artículo, sin duda es el título, que peca de sensacionalista: “Las 10 mejores Tecnologías Artificiales preparadas para crear a un ser humano real”. Y no es sólo porque sobre la palabra “artificiales” al lado de “tecnologías”; para crear un ser humano es necesario, ante todo, la creación de un cerebro, algo que no se tiene ni la más remota idea de si alguna vez podrá ser posible. Ni qué decir tiene que actualmente no existe ninguna tecnología para la creación de ese órgano tan especial. Así pues, sin cerebro, no hay ser humano. Parafraseando a alguien que leí alguna vez:

Tenemos un hígado, dos riñones, dos pulmones, un corazón, un bazo… Sin embargo, somos nuestro cerebro.

Así que la afirmación “parece que podremos crear un ser humano real muy pronto, en un futuro cercano” se asienta más en la ciencia ficción que en la realidad del laboratorio.

1. Útero Artificial

Investigación: Dr. Hung-Ching Liu, Centro Universitario Cornell de Medicina Reproductiva e Infertilidad.

Estado: Factible, prototipo desarrollado con éxito.

Puede que haya leído alguna vez sobre niños decantados en fábricas enormes en “Un Mundo Feliz” de Aldous Huxley, escrita en 1932. Y puede que también haya visto la gestación artificial de los humanos en la película de 1999, Matrix. ¿Será posible algún día que los bebés nazcan fuera del cuerpo materno?

Los científicos ya están trabajando en úteros artificiales en los cuales los embriones pueden crecer fuera del útero materno. Incluso se han desarrollado prototipos fabricados a partir de células extraídas de mujeres. El Dr. Hung-Ching Liu, del Centro Universitario Cornell de Medicina Reproductiva e Infertilidad, espera que puedan ser capaces de desarrollar completamente úteros artificiales en un futuro cercano.

Los beneficios inminentes de esta tecnología ayudarán a las mujeres que hayan tenido muchos abortos debido a problemas en la implantación del embrión, a mujeres que se les haya realizado una histerectomía (extirpación del útero) debido a un cáncer uterino y a mujeres que no sean capaces de alojar a su propio bebé.

Por otro lado, algunas feministas dicen que los úteros artificiales podrían debilitar el vínculo madre-hijo. La posibilidad de tal tecnología también levantará polémicas con respecto a la clonación. Algunos expertos en ética mantienen que esta tecnología podría llevar a la prohibición del aborto, ya que el feto podría ser capaz de sobrevivir fuera del útero.

Aunque tendremos que esperar algunos años más para un útero artificial completamente desarrollado, será un gran paso adelante en el tratamiento de parejas sin niños.

2. Estómago Artificial

Investigación: Dr. Martin Wickham, Instituto de Investigación Alimentaria, Reino Unido.

Estado: Desarrollado con éxito.

El año pasado, en el mes de Noviembre, científicos ingleses informaron sobre la creación de un estómago artificial capaz de simular la digestión humana. Este estómago artificial simula tanto las reacciones físicas como las químicas que tienen lugar durante la digestión.

El innovador mecanismo está construido por metales y plásticos sofisticados y tiene la capacidad de sobrevivir a los corrosivos ácidos gástricos y a las enzimas. Además, se le puede alimentar con comida real. Las investigaciones van encaminadas al desarrollo de nuevos nutrientes mediante el estudio de cómo éstos se descomponen en el estómago.

3. Corazón Artificial

Investigación: Syncardia CardioWest, Abiomed Inc.

Estado: Desarrollado el primer corazón artificial AbioCor completamente implantable.

Los corazones artificiales se remontan a mediados de los sesenta, cuando el doctor Paul Winchell patentó por primera vez un corazón artificial. Muchas investigaciones se hicieron respecto a corazones artificiales después de eso. Sin embargo, fue Syncardia CardioWest quién desarrolló el primer corazón artificial e implantable que recibió el visto bueno de la FDA, el provisional “Total Artificial Heart” o “TAH-t” (Corazón Totalmente Artificial).

El TAH-t es una versión moderna del Corazón Artificial Jarvik-7 que fue implantado en el paciente Barney Clark en 1982.

El TaH-t va dirigido a pacientes en el estadío final de un fallo biventricular para alargar la expectativa de vida mientras se busca un corazón para el transplante. Un ex-instructor de fitness de 46 años que padecía de un fallo cardiaco biventricular en su etapa final y que estaba en un shock cardiogénico irreversible, fue el primero en recibir el TAH-t a principios del 2007.

Sin embargo, el último corazón artificial totalmente implantable que ha recibido el visto bueno de la FDA es “AbioCor“. Desarrollado por Abiomed INc, el Abiocor, con alrededor de 1 kg. de peso, consta de una unidad torácica interna, una batería interna recargable, un dispositivo electrónico interno miniaturizado y una batería externa. Tiene la capacidad de mover la sangre desde los pulmones hasta el resto del cuerpo continuamente. Sin duda, aporta esperanza a aquellos pacientes que están al borde de la muerte por un fallo cardiaco pero los inconvenientes del AbioCor son un gran tamaño y su corto periodo de funcionamiento. Quizás, en un futuro, sea posible el desarrollo de un corazón artificial totalmente implantable y seguro.

4. Sangre Artificial

Investigación: Varias compañías de biotecnología.

Estado: Actualmente, desarrollándose la sangre artificial para el transporte de oxígeno.

La expresión “sangre artificial” es un tanto confusa, ya que la sangre normal realiza muchas tareas además del transporte de oxígeno mientras que la sangre artificial sólo puede llevar a cabo algunas de estas tareas en el ser humano.

La creciente demanda de sangre a lo largo de todo el mundo es una de las razones que anima a un uso cada vez mayor de sustitutos sanguíneos. Si alguna vez se consigue desarrollar una sangre artificial muy similar o idéntica a la biológica, será uno de los logros más importantes de la ciencia médica.

La sangre artificial se divide en dos grupos, los expansores de volumen, que sólo incrementan el volumen sanguíneo, y los transportadores de oxígeno, que sustituyen la habilidad natural de la sangre para transportar oxígeno. Mientras que los expansores de volumen ya se usa en los hospitales, los transportadores de oxígeno aún están probándose en ensayos clínicos.

Los actuales transportadores de oxígeno en desarrollo son Oygent compuesto por perfluorocarbonos, Hemopure, Oxyglobin, Hemolink, Plyheme, Hemospan y Dextran-Hemoglobin, compuestos por hemoglobina.

Recientemente, los investigadores están planteándose la posibilidad de usar células madre para producir una nueva fuente de sangre apta para la transfusión. Sin embargo, a pesar de crear glóbulos rojos normales, los costes asociados al proceso son enormes.

Otra reciente investigación relacionada con la tecnología de sustitutos de sangre se está llevando a cabo en Dendritech. Con una subvención de 750.000$ por parte de la Armada Estadounidense, los investigadores están planteándose el uso de dendrímeros como transportadores de oxígeno alternativos.

Oxycyte es otro compuesto sintético de color blanco que tiene la habilidad de transportar oxígeno con una eficacia 50 veces mayor que la sangre normal. Actualmente, se encuentra probándose en ensayos clínicos.

Hay numerosas controversias con respecto al uso de la sangre artificial, pero se espera que en los próximos años, la sangre artificial se use ampliamente.

5. Vasos Sanguíneos Artificiales

Investigación: Universidad de Hokkaido

Estado: Probándose en humanos en ensayos clínicos.

Se ha logrado desarrollar vasos sanguíneos artificiales empleando el colágeno procedente del salmón. Aunque ya se habían desarrollado tejidos artificiales gracias al colágeno de bovinos (en vacas) y porcinos (cerdos), existía el problema de la transmisión de enfermedades infecciosas como la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (mal de las vacas locas). Por suerte, el uso del colágeno del salmón se considera seguro gracias al hecho de que no se conocen virus hasta la fecha que se transmitan del salmón al ser humano. De momento, los investigadores utilizarán animales como los perros para los ensayos, pero esperan usar el mismo biomaterial para sustituir a los vasos sanguíneos dañados en seres humanos.

Hace poco, Chris Mason, un profesor e investigador médico de la Universidad de Londres fue premiado por idear una forma de crear vasos sanguíneos para la cirugía de bypass cardiaco.

6. Huesos Artificiales

Investigación: Universidad McGill, Montreal

Estado: Bajo ensayos clínicos.

Aunque la investigación para el desarrollo de huesos artificiales lleva ya años, recientemente se ha descubierto que el ácido cítrico junto al 1,8-octanediol (una sustancia química no tóxica) produce una masa blanda y amarillenta que puede ser moldeada en una amplia variedad de formas y puede ser usada para reemplazar a partes del cuerpo dañadas. El polímero, cuando se mezcla con polvo de hidroxiapatita da lugar a un material muy duro que puede usarse para reparar huesos dañados. La hidroxiapatita también se encuentra en el hueso normal, formando parte de su estructura, lo que hace plantearse el uso de este material sin efectos desfavorables.

Hace poco, se ha descubierto una nueva técnica para el crecimiento de huesos artificiales a través de un método similar a una impresora de tinta. Anteriormente, en el campo de la cirugía con injerto de hueso se utilizaba hueso procedente de otras partes del cuerpo y sustitutos cerámicos. Con el nuevo método se crean perfectas réplicas de hueso que pueden usarse para reparar aquellos que estén dañados. El profesor Jake Barralet de la Universidad McGill en Montreal, Canadá, lo explica:

El “papel” de nuestra impresora es una fina película de un polvo similar al cemento. La “impresora” rocía un ácido sobre el cemento que provoca una reacción y lo endurece. La impresora sólo necesita 10 minutos para crear una réplica osea típica. La réplica “impresa” actúa como un puente que permite al cuerpo reemplazar la zona dañada con nuevo hueso. Aunque los resultados son prometedores, aún se encuentra en experimentación y deberá pasar una serie de ensayos clínicos antes de que pueda comercializarse.

7. Piel Artificial

Investigación: MIT, Intercytex (empresa biotecnológica), Cincinnati.

Estado: Aún se investiga una forma de generar piel normal.

En 1996, la FDA dió su aprobación a una piel artificial desarrollada por el MIT para usarse en pacientes con graves quemaduras que habían perdido la dermis. Esta piel estaba compuesta de colágeno procedente de tendones de animales con moléculas de glicosaminoglicano (GAG) de cartílago animal, formando así una matriz extracelular que ofrece lo básico para una nueva dermis. En el 2001, una piel plástica autoreparadora fue desarrollada y probada por científicos estadounidenses. Muy similar a la piel normal, era capaz de sangrar y curarse a sí misma.

Otro logro importante en la piel artificial es la piel regeneradora. Científicos de la empresa biotecnológica Intercytex han descubierto una nueva técnica para luchar contra el envejecimiento. Han tenido éxito en encontrar una forma de hacer crecer fibroblastos en el laboratorio. Estos fibroblastos, que producen una proteína llamada colágeno, aporta firmeza y elasticidad a la piel pero, con la edad, la cantidad de estas células disminuye progresivamente. Por tanto, podría ser posible inyectar estas células en las arrugas y permitir la regeneración del colágeno, ayudando a la regeneración de la piel.

Hace poco, científicos de Cincinnati han desarrollado en el laboratorio células de la piel resistentes a las bacterias y están ahora probándola sobre animales. Tienen la intención de crear un tipo de piel artificial que pueda sudar, broncearse y luchar contra las infecciones. Sin duda, la piel artificial definitiva.

8. Retina Artificial

Investigación: Mark Humayun, Universidad de California del Sur.

Estado: Desarrollada con éxito, esperando su comercialización.

Investigadores de Estados Unidos han creado un ojo biónico que podría devolver la vista a ciegos. El nuevo dispositivo, de nombre Argus, ya ha recibido el visto bueno para que pueda probarse en 50-75 pacientes.

El Argus II es una retina artificial que se espera que cure a las personas que sufren de dos formas frecuentes de ceguera debidas a la degeneración macular y la retinitis pigmentaria. La degeneración macular es una condición en la que las células sensibles a la luz de la mácula funcionan mal y, con el tiempo, dejan de funcionar. La segunda condición, la retinitis pigmentaria, es una forma avanzada de ceguera nocturna o visión en túnel. Muchos de los pacientes que tiene esta enfermedad no se quedan completamente ciegos hasta llegar a los cuarenta o cincuenta. El objetivo final de los investigadores es hacer que puedan llegar a reconocer caras y también responder a luces de diferentes longitudes de onda permitiendo que los pacientes vean colores.

Si todo va según lo planeado, el implante se comercializará en el 2009 a un precio de 15.000£

9. Extremidades Artificiales

Investigación: Científicos de Estados Unidos.

Estado: En experimentación.

Si las salamandras y los renacuajos pueden regenerar sus extremidades, ¿por qué no puede el ser humano regenerar sus extremidades perdidas también? Una nueva investigación ofrece un rayo de esperanza para los amputados ya que se trata de una nueva tecnología que podría ayudar al desarrollo de extremidades completas en un futuro aún no cercano. Han conseguido con éxito el crecimiento de brazos adicionales en salamandras con la ayuda de un fragmento de la vejiga de un cerdo. Aunque el objetivo que quieren alcanzar en humanos es más modesto, el crecimiento de un fragmento de un dedo.

10. Partes del cuerpo artificiales mediante células madre

Investigación: Magdi Yacoub, Hospital Harefield, Reino Unido

Estado: Prototipos desarrollados, necesarias más investigaciones.

Cuando un equipo de científicos ingleses hicieron crecer una válvula cardiaca a partir de las células madre del propio paciente, se abrió una nueva posibilidad para el desarrollo de un corazón completo a través de células madre en un periodo de diez años. Además, serían mucho mejores que los órganos artificiales ya que difícilmente provocarían rechazo. Aunque este camino llevaría implícito el contínuo debate ético sobre las células madre.

No traten de encontrarle mucho sentido a los vídeos, son de esos que se disfrutan con la vista y no con la mente. Encontrarse un monstruo que parece una columna vertebral entre cirugías ortopédicas y diversas patologías (embolismo gaseoso, fibrosis quística…) es algo que descoloca un poco. No podía evitar ponerlo por aquí, entre otras cosas porque me gustan las animaciones en 3D más que a un tonto un lápiz y me encanta todo aquello que trate a la medicina de una forma más interdisciplinar.

Este es algo más realista y marchoso:

Aquí, la animación del 2004 de la misma empresa:

ghOst Productions 2004 Medical Demo Reel

Hace unas pocas horas que he terminado de subtitular el vídeo de la replicación del VIH. Aquí lo tienen:

Les pediría que criticaran el trabajo (constructivamente, claro) para saber en qué puedo mejorar a la hora de subtitular vídeos. Lo que sea: Tipo de fuentes, traducción, color de las fuentes, tamaño, sincronización, sugerencias sobre videos para subtitular…

Mientras estaba cuadrando los tiempos con el vídeo de la “Replicación del VIH” se me ocurrió que por qué no hacía esto con otros muchos videos que circulan por la red. Buena parte de ellos son realmente interesantes, pero están en inglés y poca gente comprende el idioma hablado, sobre todo cuando se trata de jerga científica. Así que, aprovechando los conocimientos que tengo en biología/medicina, inglés y en subtítulos (por mi pasado fansuber), he decidido subtitular videos de temática biológica y/o médica e irlos colgando en YouTube al tiempo que los anuncio por aquí. Así, cada dos o tres semanas, iré publicando un vídeo subtitulado.

Por supuesto, estaré encantada de escuchar sugerencias sobre videos para subtitular.

Biomedical Image Awards

Impresionantes imágenes biomédicas usando la más variadas técnicas. Desde microscopios de fluorescencia, electrónicos de barrido y de transmisión, pasando por los comunes microscopios ópticos hasta cámaras de fotos especiales.

Todas las imágenes de la galería son fruto de proyectos de investigación. Como se puede observar, ciencia y arte no tienen ningún problema en ir de la mano.

Mi imagen preferida, una psicodélica agrupación de células granulares del cerebelo. De momento, es una de las tres imágenes que va ganando. Pueden votar por la imagen que más les guste, para ello antes hay que hacer click sobre las fotos de la galería para verlas individualmente.