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Categoría: Ciencia

• Será de  bajo costo

Montserrat Muñoz

Guadalajara, Jal, 12 de abril 2016.- (aguzados.com).- Estudiantes de la Universidad de California en San Diego (UCSD) trabajan en la creación de una prueba de diagnóstico de bajo costo para detectar el virus de inmunodeficiencia humana (VIH).

Este método tendría un costo aproximado de 80 pesos en el mercado farmacéutico nacional y estaría listo en una etapa de prototipo este mismo año. El equipo liderado por el maestro Jahir Mauricio Gutiérrez Bugarín busca que este dispositivo tenga impacto positivo en el sector salud del país y ayude en la detección oportuna de VIH, principalmente entre personas de escasos recursos económicos.

En el marco del Primer Foro Internacional de Talento Mexicano Innovation Match MX 2016, Gutiérrez Bugarín compartió en entrevista para la Agencia Informativa Conacyt los alcances del proyecto.

“Lo que estamos haciendo es un sistema de biología sintética para detectar la presencia de un ácido ribonucleico (ARN) del virus del VIH. Ese sistema lo embebemos en un trozo de papel que tiene un lisado de Escherichia coli y eso se puede mezclar con un poco de agua y ARN del VIH, provocando que el color del papel cambie de amarillo a púrpura”, sostuvo.

Aunque en México tales pruebas no existen, en el mercado estadounidense ya se utilizan dos pruebas del tipo positivo-negativo para la detección del VIH —Alere Determine HIV Combo y OraQuick—, ambas aprobadas por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés).

Sin embargo, el costo de estos productos oscilan entre 40 y 190 dólares cada una, lo cual las hace de difícil acceso para un segmento importante de la población, compartió el también estudiante de doctorado en bioingeniería.

Experimento

El equipo de jóvenes investigadores diseñó un programa para testar la prueba de diagnóstico de bajo costo en una zona de Tijuana, Baja California, llamada El Bordo.

“La prueba está enfocada en personas de la comunidad de El Bordo, donde hay un grave problema de salud. Personas que han sido deportadas y viven en las calles, utilizan drogas con jeringas contaminadas y tienen relaciones sexuales entre las mismas personas de la comunidad. Es tres veces más probable infectarse de VIH en Tijuana que en otra parte de México”, indicó Gutiérrez Bugarín.

Se logró bajar los costos de la prueba gracias a que se modificó el volumen de los reactivos. La prueba se compone de un sistema de papel filtro de un diámetro de dos milímetros, que para su activación necesita de apenas dos microlitros del suero del paciente.

Cada gradilla tendría un costo aproximado de cinco dólares, y en ella se pueden realizar 25 reacciones a la vez, es decir, se podría diagnosticar a 25 personas con un costo alrededor de 20 centavos de dólar por cada una. La prueba está diseñada para que sea aplicada por una enfermera o un médico, no para uso casero o autónomo.

“Queremos ayudar a los pacientes, pero la idea no es que la utilicen en casa sino para que las enfermeras y doctores que van a El Bordo puedan adquirir un sistema de muy bajo costo que les permita incrementar el número de pruebas que hacen por semana”, señaló el investigador jalisciense.

El proyecto

Este proyecto al momento funciona con fondos propios y en él colaboran cuatro estudiantes de licenciatura de la Universidad de California en San Diego y es asesorado por el doctor José Utrilla Carreri del Centro de Ciencias Genómicas (CCG) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), en Cuernavaca, Morelos.

Uno de los problemas del VIH es que la secuencia genómica es cambiante con el tiempo; sin embargo, la longitud de la secuencia a reconocer bajo este circuito genético puede ser desde los seis nucleótidos hasta los 36, explicó durante su ponencia Gutiérrez Bugarín.

Abundó al respecto que los genes Gag y Pol se conservan siempre dentro de la estructura del ARN y son los que expresan proteínas para la célula del VIH, por lo que son utilizados como detonadores de la prueba.

Además, mediante un análisis computacional de alineamiento se tomaron 350 secuencias en la base de datos del Centro Nacional para la Información Biotecnológica (NCBI, por sus siglas en inglés), donde se analizaron secuencias del VIH detectadas en pacientes de todo el mundo, lo que vuelve la prueba efectiva sin importar la cepa de donde provenga el virus.

Los retos

Actualmente, el principal inconveniente de la prueba es el tiempo de incubación que requiere, ya que toma de cuatro a seis horas poder determinar la presencia del VIH, misma que se hace patente a partir del cambio de color del papel.

Sin embargo, Gutiérrez Bugarín se mostró optimista al señalar que hay un laboratorio que recientemente ha logrado la detección de dos cepas del virus del ébola en tan solo 20 minutos, por lo que se plantea establecer contacto para realizar un intercambio de información que abone a mejorar los tiempos de la prueba.

Otro de los obstáculos es la falta de recursos, reconoció el también egresado de la Universidad de Guadalajara. “Hemos tenido problemas porque somos independientes. Estamos participando en concursos para conseguir fondos o buscando empresas para encontrar patrocinio, los recursos son limitados, así como el tiempo también lo es, todos tenemos clases y otras investigaciones que desarrollar”.

El éxito del circuito genético es tal que en un futuro se aplicará en la detección de otras enfermedades como la artritis reumatoide. Jahir Gutiérrez Bugarín sostuvo que esto es posible si en vez de detectar ARN, se detectan proteínas.

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Categoría: Ciencia

• La primera de ellas comprende un nuevo bioinsecticida letal para las larvas del mosquito transmisor del virus del dengue

Carmen Báez

Ciudad de México, 28 de marzo 2016.- (aguzados.com).- Una vocación importante del Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) es que la investigación básica que se genera en sus laboratorios trascienda e impacte en la sociedad, esto mediante la generación de productos o servicios.

Así lo dio a conocer el director de este instituto, Octavio Ramírez Reivich durante una entrevista exclusiva con la Agencia Informativa Conacyt en 2015, cuando se anunció el otorgamiento de siete patentes al instituto en 2014.

Como labor trascendental, cada año este instituto realiza procesos para el registro de nuevas patentes. Como resultado de esta actividad se le concedieron cinco nuevas patentes, lo que reafirma las declaraciones de su director e investigador nivel III del Sistema Nacional de Investigadores (SNI).

Método para cuantificar proteínas virales

De acuerdo con un boletín emitido por la Secretaría Técnica de Gestión y Transferencia de Tecnología del Instituto de Biotecnología, una primera patente fue concedida a los investigadores Laura Palomares y Tonatiuh Ramírez y al estudiante Ricardo Castro.

Dicha patente fue concedida en México (MX330383B) por la invención de un método analítico capaz de diferenciar y cuantificar nanoestructuras compuestas de monobloques de proteínas virales, diferenciadas en su estructura final.

Las proteínas estructurales de los virus son producidas artificialmente con fines biotecnológicos y, dependiendo de las condiciones ambientales, forman uno u otro tipo de estructura o partícula pseudoviral (que es inocua) con características fisicoquímicas e inmunológicas similares a las de los virus en las células.

La importancia de este desarrollo radica en contar con un método que permita cuantificar proteínas virales de manera precisa y diferenciada en nuevas vacunas inocuas, pero que activan el sistema inmunológico de las personas o animales para que combatan al patógeno, para asegurar su calidad y seguridad en su uso.

Otras tres patentes fueron concedidas a los investigadores del Departamento de Microbiología Molecular, Mario Soberón Chávez y Alejandra Bravo de la Parra, quienes desde la década de los noventa trabajan con toxinas Cry de Bacillus thuringiensis. Dos de estas patentes se concedieron en México y una más en Estados Unidos.

Nuevo bioinsecticida para combatir larvas de Aedes aegypti

La primera de ellas comprende un nuevo bioinsecticida en forma de pequeñas perlas, letales para las larvas del mosquito transmisor del virus del dengue, Aedes aegypti.

Para combatir las enfermedades transmitidas por estos mosquitos se han utilizado insecticidas altamente contaminantes y tóxicos. No obstante, la formulación desarrollada por los investigadores mexicanos ayuda a combatir esta enfermedad sin dañar el medio ambiente.

El desarrollo, menciona el boletín informativo, incluye dos cepas de esporas que producen toxinas Cry de Bacillus thuringiensis letales para las larvas de estos mosquitos cuando las ingieren, pero son inocuas para otros organismos. Al aplicar las perlas de la formulación en los depósitos de agua como tinacos abiertos y/o piletas, comunes sobre todo en comunidades rurales, mantiene su efectividad de manera sostenida.

“Como las perlas flotan en el agua, las larvas se siguen alimentando de ellas (porque contienen un atrayente), así mantienen su eficacia por mucho tiempo en el depósito de agua, aun después de varios recambios del líquido”, señala el comunicado.

Esta patente ya fue licenciada a la spin-off Corporación Mexicana de Transferencia de Biotecnología S.A. de C.V., con el fin de implementar esta tecnología y ayudar al control de enfermedades transmitidas por vectores.

Otra patente para este desarrollo es la aplicación del mecanismo de acción de las toxinas Cry de Bacillus thuringiensis que consiste en conocer cómo las poblaciones de insectos que han sido expuestos a estas toxinas generan resistencia.

Los inventores propusieron una modificación a nivel genético en estas toxinas Cry, que evita que la toxina requiera de cierto procesamiento en el intestino del insecto, que es el paso donde se genera la resistencia, dando lugar a las toxinas Cry-Mod.

Desarrollo para el control de plagas

Aunque existen toxinas útiles para el control de plagas del gusano cogollero del maíz (Spodoptera frugiperda) y el gusano del tabaco (Manduca sexta) —insectos que pueden causar pérdidas cercanas a mil millones de dólares anuales en maíz, a nivel mundial—, el grupo de los doctores Soberón Chávez y Bravo de la Parra generó nuevas variantes de toxinas más potentes contra estos insectos.

Por este trabajo se les concedió la tercera patente, la cual buscan expandir en países que producen plantas genéticamente modificadas como una herramienta disponible para el control de plagas de cultivos agrícolas. Estas patentes tienen una vigencia de aproximadamente 20 años, según informó a la Agencia Informativa Conacyt el también miembro del SNI, el doctor en biomédica básica Mario Soberón Chávez.

Desarrollo de pequeñas proteínas aisladas del veneno de alacrán

El doctor Possani Postay ha estudiado aspectos de los componentes del veneno del alacrán mexicano desde hace varios años, recibió en 2014 tres patentes internacionales: Euroasia, Australia y China, por el descubrimiento de dos péptidos (unión de aminoácidos) aislados del veneno de estos animales; y en 2015 se otorgó en Corea.

Estos péptidos presentan actividad de moduladores de un canal de potasio que ha sido identificado como pieza clave en el posible tratamiento de enfermedades autoinmunes, como la psoriasis, la artritis reumatoide y la esclerosis múltiple. En colaboración con una empresa mexicana se busca la explotación comercial de estos péptidos a través del desarrollo y venta de medicamentos para el tratamiento de enfermedades autoinmunes.

El Instituto de Biotecnología es una de las entidades académicas de la UNAM más reproductivas en cuanto al rubro de patentes derivadas de la investigación científica, así lo dio a conocer su director en la entrevista realizada en 2015.

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Categoría: Ciencia

Incluye alteraciones al sistema nervioso

Violeta Amapola Nava

Ciudad de México, 1 de abril 2016.- (aguzados.com).- La exposición crónica y sin protección a pesticidas puede tener muchos efectos nocivos en la salud humana. Estos efectos incluyen alteraciones en el sistema nervioso. Entre los problemas neurológicos que la exposición a pesticidas puede ocasionar se encuentra el deterioro cognitivo, la depresión y la ansiedad.

Para conocer si existe el riesgo de deterioro cognitivo asociado con el uso de agroquímicos en campesinos de Yucatán, la psicóloga Linda Catalina López Lugo realiza su proyecto de tesis de maestría sobre los conocimientos y prácticas de seguridad de agricultores que utilizan químicos para la siembra.

Este proyecto se realiza en el Laboratorio de Salud Ambiental del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, unidad Mérida (Cinvestav IPN Unidad Mérida). Es dirigido por la doctora Almira Hoogesteyn Reul, investigadora nivel 3B en el Cinvestav Unidad Mérida y responsable del laboratorio.

La psicóloga López Lugo recabó mediante encuestas los conocimientos que los agricultores poseen acerca de los riesgos de trabajar con pesticidas; además obtuvo información sobre el equipo de seguridad que utilizan, las dosis de producto, las formas de almacenamiento y manejo de los desechos generados.

"En el caso de la exposición ocupacional a tóxicos es imprescindible que los trabajadores conozcan las medidas de protección, incluyendo el uso y mantenimiento del equipo de protección, y mucho se ganaría en materia de salud si entendieran los efectos que a largo plazo tienen estas sustancias sobre su organismo si se manejan de forma incorrecta. Existe registro de que en algunos lugares los campesinos reutilizan los recipientes de pesticidas vacíos para recolectar agua o incluso como recipientes para los alimentos. Estas son las prácticas que se deben conocer para generar programas educativos que disminuyan los comportamientos de riesgo de los agricultores”, explica la psicóloga.

El efecto que tiene una exposición inadecuada a estas sustancias altera el funcionamiento del organismo, "por ejemplo, los pesticidas organofosforados inhiben la acción de una enzima de nuestro sistema nervioso llamada acetilcolinesterasa. Esta enzima es la encargada de descomponer el neurotransmisor acetilcolina en el espacio sináptico, que es el espacio de comunicación entre dos neuronas. Al inhibirse la metabolización de la acetilcolina, se produce una sobreestimulación de las neuronas que desemboca en espasmos, calambres, vómito y diarrea".

También se ha demostrado que la exposición continua a organofosforados produce alteraciones psicológicas a largo plazo. La psicóloga comenta que en México esto ha sido demostrado en algunas poblaciones de agricultores; sin embargo, la información es escasa para el caso de Yucatán.

Para comenzar a llenar este vacío, a los agricultores encuestados también se les aplicó el Inventario de Depresión de Beck, instrumento para detectar depresión psicológica. López Lugo explica que aunque todos estamos expuestos a los agroquímicos, los agricultores por su actividad laboral están aún más expuestos a estas sustancias.

“Una persona que está deprimida pierde el interés o el placer por realizar actividades que antes le entusiasmaban. Tiene constantes sentimientos de culpa y tristeza. No se puede concentrar y se siente cansado todo el tiempo. Esto obviamente deteriora su calidad de vida y la de las personas que lo rodean. Incluso puede llevarla a abandonar sus actividades laborales”, comenta la investigadora.

En estos momentos la investigación se encuentra en la fase de evaluación de los resultados, pero se espera que su conclusión —a finales de agosto de 2016— proporcione datos útiles para conocer el estado de salud asociado al uso de pesticidas en agricultores yucatecos y para evidenciar sus conductas de riesgo.

Dentro del Laboratorio de Salud Ambiental, la doctora Almira Hoogesteyn Reul dirige estudios de concentración y disponibilidad de contaminantes en el ambiente y su repercusión en la salud humana y de los ecosistemas.

Entre las investigaciones de corte toxicológico que han realizado estudiantes de maestría en este laboratorio se encuentran estudios de monitoreo de los niveles de metales pesados usando aves como bioindicadores, niveles de mercurio en poblaciones humanas yucatecas y niveles de coliformes en cenotes turísticos del estado.

Datos del investigador: Dra. Almira Hoogesteyn Reul

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Categoría: Ciencia

• Desarrollan este método alternativo en la APEC

Violeta Amapola Nava

Ciudad de México, 28 de marzo 2016.- (aguzados.com).- En el hospital de la Asociación para Evitar la Ceguera en México (APEC) está en desarrollo un método alternativo para tratar pacientes con glaucoma y otras enfermedades que pueden comprometer seriamente la visión.

Este método utilizaría máquinas de microestimulación eléctrica transpalpebral para mejorar las condiciones de las personas con estas afecciones. “Es muy interesante porque de alguna manera es la aplicación de la física y de la electricidad, en situaciones médicas”, comenta el director general del hospital, doctor Félix Gil Carrasco.

Corriente eléctrica para tratar el glaucoma

En el proyecto se está investigando el efecto de las corrientes eléctricas sobre los canales iónicos, que están afectados en algunas patologías como el glaucoma, la retinosis pigmentaria y la retinopatía diabética.

“La teoría es que en estas enfermedades hay alguna disfunción en los canales iónicos, específicamente en los maxicanales de potasio dependientes del calcio (maxi-K)”, aclara Gil Carrasco. El investigador menciona que la microestimulación de estos canales iónicos puede resultar en una mejoría de estas patologías.

Esta línea de investigación comenzó hace ocho años con la microestimulación de manera transcorneal. Pero con esta innovación del método la estimulación podría pasar a ser transpalpebral, indica el doctor Gil Carrasco.

“El procedimiento es muy simple, no es invasivo, es una estimulación transpalpebral en donde se colocan electrodos a los pacientes en la superficie de los párpados y, como resultado de la estimulación eléctrica, se espera la respuesta en la presión ocular de los pacientes con glaucoma y cambios positivos en los pacientes con retinosis pigmentaria y retinopatía diabética”, explica.

El especialista recuerda que el glaucoma no es curable y los pacientes se someten a tratamiento de por vida. La utilización de este nuevo método tendría muchas ventajas sobre el tratamiento tradicional de los pacientes con glaucoma. “Es una alternativa más barata, menos agresiva y con un enfoque mucho más fisiológico restitutivo de la función y no complementario alterando otras funciones oculares”.

Esto quiere decir que la alternativa no sería un simple paliativo o un método de contención de la enfermedad. El doctor Gil Carrasco explica: “Esperamos la re-regulación de la funcionalidad de los canales iónicos que se encuentran disfuncionales”.

El tratamiento usual de los pacientes con glaucoma es farmacológico y no actúa realmente sobre la malla trabecular sino que actúa inhibiendo la producción del humor acuoso o favoreciendo su salida por una vía alterna que no es la convencional, la vía uveoescleral, comenta el médico investigador.

“Esos medicamentos son agresivos, de los que hay que colocarse de una a cuatro gotas diarias de por vida. La superficie ocular, por ejemplo, en los residentes de esta ciudad, ya se encuentra bastante deteriorada y aparte agregarle gotas con preservativos y sales con pH diferentes a los tolerados por la conjuntiva y la córnea ocasiona que la mayor parte de los pacientes bajo tratamiento médico desarrolle problemas de superficie ocular, como ojo rojo, problemas de tipo inflamatorio crónico, alérgico crónico, que afectan su calidad de vida”.

Con la microestimulación eléctrica esto no sucedería, “si logramos demostrar fehacientemente la efectividad del procedimiento, será un cambio de paradigma muy importante”. El doctor Gil Carrasco expresa su ánimo ante los resultados del protocolo que ya prospecta a resultados clínicos bastante positivos. “Esperamos que en aproximadamente seis meses obtengamos los primeros resultados clínicos y en un par de años más los resultados de la investigación en cultivos celulares”.

Los canales iónicos son proteínas que atraviesan la membrana celular, formando una especie de poro que permite la entrada o salida de iones a las células. Estos canales tienen dos conformaciones: abierta o cerrada. Para su cierre o apertura se necesita un estímulo que puede ser una corriente eléctrica (voltaje dependiente), un estímulo mecánico o la unión a otras moléculas, como los neurotransmisores. En el caso de los maxicanales de potasio dependientes de calcio, la activación del canal puede darse tanto por una corriente eléctrica como por la presencia de ciertas concentraciones de iones calcio (Ca++).Los canales iónicos son esenciales para la transmisión de señales en el cerebro, para la contracción muscular, para la función de las células de inmunidad y para muchas otras funciones de nuestro organismo.

Trabajo de médicos y electrónicos

El proyecto de microestimulación eléctrica tiene por objeto encontrar un método no invasivo para mejorar el estado de los pacientes con glaucoma, retinosis pigmentaria y retinopatía diabética. Y es un trabajo que se realiza en colaboración con el Instituto Politécnico Nacional (IPN).

El trabajo multidisciplinario está dirigido por los doctores Félix Gil Carrasco, Marco Antonio Torres y Daniel Ochoa, de la APEC, y el doctor Luis Niño de Rivera, por parte del IPN. Además trabajan en el diseño de las máquinas de microestimulación estudiantes de maestría y doctorado del IPN, y en la investigación clínica, los residentes y becarios del hospital.

En esta línea de investigación se tiene trabajando ocho años y en el protocolo específico para glaucoma casi año y medio. “Debemos considerar que las máquinas se están diseñando específicamente para este tratamiento. Se está desarrollando desde cero, es por eso que llevamos tantos años en esto”, explica Marco Antonio Torres, coordinador de investigación del hospital de la APEC.

“El trabajo en conjunto es importante… En el IPN trabajan la parte de electrónica de la máquina de microestimulación. La máquina se apaga, preparada para que no haya daño, los equipos se desconectan en cualquier situación que pudiera presentar un riesgo”, comenta Marco Antonio Torres.

El proyecto se encuentra financiado tanto por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) como por el hospital de la APEC. Con este trabajo se pretende diseñar equipos para la microestimulación eléctrica, proveerlos al hospital y hacer investigación a nivel de tejido celular para verificar si realmente se están efectuando los cambios en las corrientes iónicas, explica Gil Carrasco.

Investigación en el hospital de la APEC

El hospital de la APEC es una institución de asistencia privada que está ya cerca de cumplir los 100 años. Tiene una misión de asistencia hacia las personas de bajos recursos. La idea es que los enfermos de escasos recursos puedan recibir un servicio de calidad especializado en oftalmología, explica el doctor Marco Antonio Torres.

El hospital tiene diferentes servicios como segmento anterior, que es a donde se refieren los pacientes de nuevo ingreso, o los servicios especializados como córnea, enfermedades inflamatorias oculares, glaucoma, neurooftalmología, oftalmopediatría, genética, entre otras especialidades oftalmológicas.

“Aquí atendemos a pacientes que tengan desde una simple infección, que no es tan simple, hasta pacientes que tengan afecciones más complicadas como el glaucoma; también se tiene las cirugías de cataratas, de glaucoma, para la reconstrucción de órbita o de córnea, que son cirugías tan sencillas como para quitarse los lentes o cirugías tan complicadas como trasplantes de córnea”, aclara Marco Antonio Torres.

En el hospital de la APEC se atienden todas las especialidades en oftalmología, pero también se tienen especialistas de las otras áreas no oftalmológicas, es decir hay una atención integral.

Además, es un hospital escuela en donde se tiene la especialidad en oftalmología y varias subespecialidades como córnea, glaucoma, neurooftalmología, retina y vítreo, oculoplástica, genética, entre otras. “Los alumnos del hospital tienen la obligación de hacer investigación, por lo menos un protocolo durante su formación”, explica el director general.

En el hospital hay aproximadamente 150 médicos y más de 110 se encuentran trabajando en investigación científica. De ellos, 93 son residentes o becarios, quienes se encuentran dirigidos y supervisados por médicos investigadores del hospital.

La mayoría de los proyectos de investigación que se realizan es financiada por el hospital, pero también hay algunos que son apoyados por el Conacyt o por la industria privada. Se tiene proyectos de investigación básica, investigación aplicada en organismos vivos y protocolos con pacientes como nivel 3, cuando ya las pruebas son completamente seguras.

El glaucoma es un conjunto de enfermedades en las que existe un daño al nervio óptico que evoluciona en una pérdida progresiva e irreversible de la visión. El factor de riesgo más importante que se presenta en las personas con glaucoma es el aumento de la presión intraocular.

La mayoría de los casos de glaucoma se produce por alteraciones en la salida del humor acuoso, que es el líquido que se encuentra dentro del ojo y se encarga de nutrir y oxigenar las estructuras de nuestro globo ocular. La acumulación de este líquido aumenta la presión intraocular produciendo daño en las fibras del nervio óptico.

Estadísticas apuntan a que el glaucoma es la segunda causa de ceguera en el mundo.

Fuente: Pérez Díaz, Leonardo. El glaucoma: un problema de salud mundial por su frecuencia y evolución hacia la ceguera.

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