Un sistema reproductivo en la palma de la mano

Tracto reproductivo femenino. Dibujo Wikipedia

Tracto reproductivo femenino. Dibujo Wikipedia

Sí, ahora se tiene el sistema reproductivo femenino, con ovarios, trompas de Falopio, útero, cervix y vagina, en la palma de la mano.

Un desarrollo con miras a estudiar los problemas de ese tracto y probar nuevas medicinas y que hace parte del proyecto de crear un cuerpo humano en un chip.

Esta nueva tecnología en 3D, denominada Evatar, está hecha de tejido humano y ayudará a entender las enfermedades del tracto reproductivo femenino como endometriosis, fibromas (afecta más del 80% de las mujeres), cáncer e infertilidad.

La meta es usar células madre de una persona y crear ese modelo personalizado de su sistema reproductivo.

Evatar semeja un pequeño cubo con modelos 3D de aquellos componentes del sistema reproductivo, además de un fluido especial bombeado por todo el tracto para cumplir la función de la sangre.

Una tecnología revolucionaria, en palabras de Teresa Woodruff, investigadora en temas reproductivos y directora del Women’s Health Research Institute en Northwestern University Feinberg School of Medicine.

Los modelos de órganos se comunican entre sí mediante sustancias segregadas, incluyendo hormonas, para parecerse lo más posible al trabajo en un cuerpo.

El avance fue publicado en Nature Communications.

Si uno tiene sus células madres y crea un corazón, hígado, pulmón y un ovario, podría probar medicinas en 10 dosis diferentes y decir, esta es la que lo ayudará con su alzheimer, su párkinson o su diabetes”, dijo Woodruff. “Es lo último en medicina personalizada, un modelo de su cuerpo para probar drogas”.

Ayudará a desarrollar tratamientos individualizados y ver cómo las mujeres metabolizan medicinas diferente a los hombres.

La tecnología es revolucionaria, dijo la universidad, porque el tracto reproductivo crea un cultivo dinámico en en el que los órganos se comunican entre sí en vez de tener células estáticas en un plato de plástico.

Una tecnología de microfluidos que en unos 10 años será la más usada en investigación biológica.

Qué buena semana tuvo la ciencia (25-31)

Cortesía Nature

1. Primer cráneo fuera de África

Que el hombre emigró de África al Medio Oriente hace 100.000 años, luego de surgir como tal hace 200.000. O que pobló primero Eurasia hace 70.000 años. Un pedazo de cráneo hallado en una caverna en Israel parece ayudar a la solución: perteneció a alguien que vivió hace 55.000 años, era un humano africano que sugiere que la migración ocurrió hace 70.000 años, se asentaron en el Levante y de ahí poblaron Europa. El estudio apareció en Nature.

2. Anillos perdidos

La estrella anillada: astrónomos descubrieron un sistema de anillos en un objeto que gira en la joven estrella J1407 que es mucho más grande y pesado que el sistema de Saturno, según artículo avalado por el Astrophysical Journal. Parece que en él se han formado lunas. Son unos 30 anillos, cada uno de decenas de millones de kilómetros de diámetro: 120 millones de kilómetros, el doble de los de Saturno. El posible planeta sería gigante, pero no se ha visto aún.

3. Tengo sed

Científicos del HHMI encontraron, en trabajo con ratones, la zona del cerebro que regula la sed. Al activar ciertos genes en el órgano subfornical se genera sed aún si el animal está bien hidratado. Otros apagan ese deseo pese a requerir agua. Es un sistema que se mantiene en perfecto balance y que está relacionado también con la ingestión de sal, que activa la necesidad de beber. El estudio apareció en Nature.

4. Los pollitos dicen 1, 2, 3…

Los pollitos asocian valores numéricos bajos con el espacio a la izquierda y altos valores a la derecha, lo que sugiere que utilizan la misma línea mental de números que nosotros, o sea la representación espacial de estos de izquierda a derecha, según un estudio publicado en Science. Y al parecer no se trata de algo adquirido culturalmente sino de un rasgo que evolucionó hace millones de años.

5. Sorprendente hallazgo planetario

Con datos del observatorio espacial Kepler, astrónomos reportaron el hallazgo de la estrella más vieja con planetas: a 11.200 años luz, en la primera edad del universo. Se trata de la estrella Kepller-444, que alberga 5 planetas menores que la Tierra, con tamaños entre los de Mercurio y Venus. Sugiere esto que la formación de planetas se ha dado desde muy temprano y no es algo exclusivo de la última fase del universo. Recuérdese que el Sistema Solar tiene unos 4.600 millones de años. Y tiene implicaciones sobre la posibilidad de que se haya desarrollado vida mucho antes. El artículo apareció en el Astrophysical Journal.

6. Las serpientes más antiguas

Serpenteaban mucho antes de lo que se creía. Científicos reportaron en Nature Communications el hallazgo de fósiles de serpientes en Inglaterra, Portugal y Estados Unidos que datan de hace 143 a 167 millones de años, más de 70 millones de años antes de lo que se tenía registrado. Lo hallado aporta luces sobre la evolución de estos animales, sobre su cráneo y el momento en que perdieron sus patas.

7. Shssst… cerebro de bebé durmiendo

No hay descanso para los bebés mientras duermen. Un estudio revelado en Nature Communications, realizado en bebés de 9 a 16 meses, sugiere que su cerebro se mantiene activo al dormir. Comprobaron los investigadores que cuando toman una siesta, recuerdan mejor los nombres y solo tras dormir logran transferir los nombres aprendidos a los objetos nuevos similares.

8. Que se caiga el cabello

¿Se le cae el cabello? ¿Se quedó calvo? ¿Le molesta eso? Un nuevo paso hacia una posible solución dieron científicos del Sanford-Burnham Medical Research Institute al usar células madre inducidas pluripotentes para generar nuevo cabello. El artículo fue publicado en Plos One. El método provee una fuente inagotable de células del paciente para el trasplante y no está limitado por los folículos pilosos existentes.

9. Menopausia plástica

Preocupante: Mujeres en cuyos cuerpos se encuentran altos niveles de químicos hallados en plásticos, productos de cuidado personal, artículos para el hogar y el medio ambiente, experimentan la menopausia 2 a 4 años antes que las mujeres con menos cantidad de esos ingredientes, reveló un estudio en Plos One. Esos químicos están ligados a un declive en la función de los ovarios, que a su vez tiene relación con el desarrollo de enfermedad cardíaca, osteoporosis y otras condiciones.

10. Cómo revertir un huevo duro

Científicos averiguaron cómo hacer posible algo que pareciera que no lo es: cómo revertir un huevo hervido, duro, a su estado original. Y aunque no lo crea, no es un desafío a las leyes de la ciencia. Cuando se hierve un huevo, las proteínas en él se desdoblan y redoblan de una manera más intrincada. En el estudio ,os investigadores hallaron una forma de poner aparte esas proteínas en la clara del huevo y permitirles volver a su forma original. El estudio apareció en ChemBioChem y tiene aplicación para reducir costos de ciertas drogas para el cáncer y la producción de alimentos.

Mis 10 noticias científicas de la semana (29-5)

1. El polen dice otra cosa

Se ha creído que las plantas con flores, angiospermas, se originaron hace unos 140 millones de años durante el Cretácico temprano. Ahora, científicos del Museo e Instituto Paleontológico de la Universidad de Zurich (Suiza) reportaron el hallazgo de granos de polen (derecha) del Triásico Medio hace 240 millones de años, lo que supondría un gran cambio en el conocimiento sobre la evolución de las plantas. El estudio fue publicado en Frontiers in Plant Science.

2. Se me hace agua la boca

Científicos reportaron en Nature Communications la producción de glándulas salivares de ratón en laboratorio, que una vez implantadas humedecieron sus bocas. Takashi Tsuji de Tokyo University of Science en Noda, Japón y colegas extrajeron grupos de células inmaduras de embriones de ratones y cultivaron las glándulas en una sustancia gelatinosa por 3 días. Luego implantaron los órganos incipientes en ratones cuyas glándulas habían sido removidas, se acomodaron y produjeron saliva. El mismo grupo reportó el desarrollo de glándulas lagrimales.

3. Caminado de lujo

Investigadores del Instituto de Rehabilitación de Michigan desarrollaron una prótesis que el usuario puede mover con la mente, sin alambres de ninguna clase. Es una pierna, implantada a un joven de 32 años que perdió la extremidad en un accidente. De manera más natural, podía caminar, subir y bajar una rampa, bajar escaleras y hasta patear un balón. En 3 a 5 años estaría a disposición de un mayor número de personas.

4. Mi perro me entiende

Los perros domésticos entienden mucho de lo que sus tenedores les dicen, mucho mejor que cualquier otra especie estudiada, según un estudio de Juliane Kaminski, de la Universidad de Portsmouth en el Reino Unido. El entendimiento no se basaría solo en lo que los humanos dicen sino que utilizan los gestos de las personas, como señalar o flexionar. El estudio provocó reacción en otros científicos que hablaron de hay que tener cuidado con esas conclusiones.

5. Se acerca ya

El cometa ISON tuvo su punto más cercano a Marte, en donde una flotilla de 16 naves y exploradores lo siguieron para conocer más del que ha sido llamado el cometa del siglo, aunque aún existen dudas sobre si lo será. Este objeto pasó a unos 10 millones de kilómetros y se dirige a su encuentro cercano con el Sol el 28 de noviembre. Para Ignacio Ferrín, astrónomo de la Universidad de Antioquia, el cometa estaría próximo a desintegrarse convirtiéndose en una frustración.

6. Niños a la carta

Un artículo aparecido en Nature Genetics puso de nuevo el tema sobre el tapete. La compañía 23andMe recibió la patente para, entre otros usos, tener la posibilidad de diseñar hijos a la medida, por pedido de sus padres, con lo cual podrían en teoría manipular ciertos rasgos, como el color de los ojos. De inmediato hubo reacción de parte de la comunidad científica sobre los cuidados que se deben tener. La compañía dijo que por ahora no ha pensado en ese desarrollo, pero… el día está cada vez más cerca.

7. Una infértil menos

Mediante un nuevo tratamiento descrito en Proceedings of the National Academy of Sciences científicos lograron que mujeres aquejadas con cierta condición en la que los folículos de los ovarios no se desarrollan normalmente, produjeran óvulos maduros y quedaran en embarazo. Una tuvo un niño, mientras hay otras 4 en proceso. El procedimiento se basa en extraer ovarios, cortarlos, estimular su crecimiento y reimplantarlos.

8. Un mundo nublado

Kepler-7b es uno de los planetas detectados por el telescopio espacial Kepler, planeta mucho mayor que Júpiter. Con ayuda del telescopio espacial Spitzer, que estudia objetos en la luz infrarroja del espectro, astrónomos de la Nasa encontraron que tiene nubes. La mitad parece despejado, la otra permanece nublada, según los investigadores. El planeta reside muy cerca de su estrella. Es la primera vez que se detecta tal formación en planetas extrasolares.

9. Cáncer por todos lados

Las partes del ADN humano que no contienen genes sino que los activan o apagan parecen ser tan vulnerables a las mutaciones que provocan cáncer como los genes que producen proteínas reveló un estudio en Science. Los científicos hallaron 88 mutaciones en esas zonas reguladoras de los genes que pueden estar originando tumores de seno, próstata o cerebro.

10. No se meta conmigo

Un estudio publicado en Nature reveló que una feromona en las lágrimas de ratones jóvenes permite a los adultos distinguir para evitar un nocivo apareamiento con ellos. Investigadores hallaron un péptido, ESP22 que activa neuronas en el órgano vomeronasal para crear una conducta que previene un intento de apareamiento con un animal que esté expresando esa señal. En roedores, el comportamiento está muy marcado por las feromonas.

Extraer, cortar y reimplantar ovarios: arma contra infertilidad

aso a paso se avanza: una mujer infértil que no había podido producir óvulos es ahora madre de su propio hijo, sin donaciones.

En el nuevo procedimiento, divulgado en Proceedings of the National Academy of Sciences, le fueron removidos los ovarios, estimulados en laboratorio para producir óvulos y luego uno fue fertilizado. Una esperanza para muchas mujeres.

La activación in vitro se realiza para una condición denominada insuficiencia ovárica primaria o falla ovárica prematura, en la que los folículos que contienen los óvulos no crecen de la manera como debieran. Solo unos pocos, si es que lo logran, alcanzan la madurez. Más del 1% de mujeres en edad reproductiva son infértiles por esta causa y por lo general deben recurrir a la donación de óvulos si quieren quedar en embarazo.

Con el nuevo procedimiento, los médicos removieron los ovarios de las participantes, los cortaron en pequeños pedazos y los trataron con drogas estimulantes del crecimiento. Tras dos días, algunas piezas fueron pegadas a los tubos de Falopio de las mujeres y monitoreadas para el crecimiento de los folículos. En algunas, se obtuvieron óvulos maduros y se siguió el proceso estándar de fertilización in vitro.

En el estudio participaron 27 mujeres y se fundó en hallar un mecanismo alterno a la falla de los folículos. Al cortar los ovarios, se interrumpió el proceso anómalo y se impulsó con un mecanismo diferente. Del grupo, 14 mujeres no tenían folículos y 13 tenían al menos algunos inmaduros. Para las primeras no hubo alternativa.

De las 13, el tratamiento de crecimiento folicular funcionó en 8. Óvulos maduros se obtuvieron de 5 para fertilizar in vitro. Al final, una mujer tuvo un feliz embarazo, otra está en embarazo y las otras 3 en alguna etapa del proceso.

Una posibilidad que surge.

Para poner el cáncer en huida

Avances de todos los días. Un nuevo examen para el cáncer de ovario parece detectar la enfermedad en sus etapas tempranas. Si se confirma en las pruebas clínica, podría llegar a ser un examen rutinario para las mujeres.

En el estudio, la estrategia se probó en más de 4.000 mujeres durante un lapso de 11 años. Fueron sometidas a exámenes de sangre anuales y los investigadores grabaron los niveles de la proteína CA-125, producida en su mayoría por tumores de ovario. Aquellas que presentaban un aumento súbito eran referidas al ginecólogo y se les practicó ultrasonido.

Con base en los resultados de ultrasonido, 10 mujeres fueron sometidas a cirugía y 4 de ellas tenían cáncer de ovario aún en etapa temprana, otras 5 presentaban tumores benignos o que podrían ser peligrosos. Una tenía cáncer endometrial según el estudio publicado en el journal Cancer.

El estudio sugiere que la prueba tuvo una especificidad del 99,9%, o sea que apenas 0,1% de pacientes sin cáncer serían identificados falsamente como que tuvieran cáncer.

Dos mujeres del estudio tuvieron cáncer no detectado por la nueva prueba, pero en ambos casos fueron benignos.

“Los resultados no son para cambiar la práctica, pero sugieren que usando una estrategia de chequeo longitudinal puede beneficiar las mujeres postmenopáusicas con riesgo de desarrollar cáncer de ovario”, dijo Karen Lu, autora y profesora de Ginecología y Oncología en la Universidad de Texas.

Pese a los tratamientos contra esta clase de cáncer, permanece como una enfermedad mortal, en particular porque muchísimas mujeres son diagnosticadas cuando el cáncer está en etapa avanzada. Cuando se detecta pronto, del 75 al 90% de las pacientes sobreviven al menos 5 años, dijeron los investigadores.

Una esperanza.

Luz para que el cáncer no escape

No es extraño que tras una cirugía para extirpar un cáncer, el cirujano le diga al paciente: limpiamos todo lo que pudimos.

Es que eso de ver células no es nada sencillo. Ahora hay una esperanza.

Sí: la noticia de la semana pasada es un paso al frente. Gracias a unos marcadores fluorescentes que ayudan a señalar el tejido canceroso, los cirujanos pueden remover tejido que de otra forma quedaría en el cuerpo.

Esto fue posible en una cirugía de un tumor en ovarios.

La mayoría de estos tumores expresan altos números de receptores para la molécula de folato (vitamina B9), por lo que adhiriéndoles la molécula fluorescente fluoresceina iso-tiocianato al folato, los científicos crearon células de prueba. Tras inyectarlas a la paciente, se hizo que las células resplandecieran en blanco con ayuda de una cámara especial y luz, permitiéndoles a los cirujanos señalar el tejido canceroso aún cuando las células nos e distinguían de las que estaban sanas.

“Esto entrega mayor precisión y mayor certeza a los médicos para remover todas las células cancerosas en tiempo real durante la cirugía”, dijo Vasilis Ntziachristos, de la Technical University de Munich, Alemania, citado por Nature.

Los resultados fueron publicados en Nature medicine.

De todos los cánceres ginecológicos –ovario, vaginal y uterino- el de ovarios es el que más mata mujeres. Remover todo el tejido canceroso que sea posible durante la cirugía es crucial para darle a la quimioterapia postcirugía mejores oportunidades de matar las células remanentes.

“Este avance es un cambio real de paradigma en imágenes quirúrgicas”, según el investigador. “Hasta ahora solo podíamos depender del ojo humano para hallar tejido canceroso, o teñidos no específicos que coloreaban tanto el tejido vascular como las células con cáncer. Ahora estamos yendo tras señales moleculares precisas y no simple fisiología”.

El sorprendente pez que prefiere yo con yo

Esta es la historia del pez que se aparea consigo mismo aunque a veces hace trampa: el killifish de los manglares, quien parece estar un paso delante de nosotros.

Este pez vive en estanques que son proclives a secarse, por lo que puede vivir en tierra por meses, a menudo dentro de huecos en los palos, en donde sobrevive respirando a través de la piel.

Es también uno de los dos vertebrados –el otro es el pariente cercano el pez ocellated rivulus- que pueden autofertilizarse.

Estas capacidades dan paso a una sociedad peculiar compuesta de grupos de clones que competen uno contra el otro por la supervivencia.

Muchos animales son hermafroditas, con órganos masculinos y femeninos a la vez, pero también tienden a aparearse con otros para mezclar un poco sus genes. Este killifish no. Los adultos poseen ovarios y testículos, así que cuando quieren reproducirse liberan esperma y huevos a la vez. Luego de que estos son fertilizados, los ponen en la grava.

La constante autofertilización dice que pierden toda variación genética. Aquellos que se han fertilizado por unas pocas generaciones se convierten en homocigotos: tienen dos copias idénticas de cada gen, por lo que dentro de cada población existen unos cuantos grupos de killifish genéticamente idénticos, cada uno clonado por un ancestro distinto.

Pese a ello, algunas poblaciones tienen unos pocos machos. Y aunque la autofertilización es la norma para los hermafroditas, ocasionalmente se aparean con un macho. Con eso distintos grupos clonales intercambian genes, usando machos como intermediarios.

Los peces en estas poblaciones no son homocigotos, pues tienen dos versiones distintas de sus genes.

Pese a ello, la mayor parte del tiempo no hay machos, sólo grupos de clones de hermafroditas, grupos que pueden ser muy diferentes, con tasas de crecimiento y número de descendientes distintos.

En Animal Behaviour, Mathew Edenbrow y Darren Croft de University of Exeter en el Reino Unido querían averiguar si pese a todo esto los grupos diferían en sus personalidad y hallaron que algunos son más maleables que otros, siendo más notorio en los jóvenes. Esto es una ventaja para acomodarse a los ambientes cambiantes.

Fuente: new Scientist

Ciencia curiosa

Nos inundamos nosotros mismos. Extraer agua subterránea para beber, irrigación y otros usos nos beneficia por un lado pero afecta por el otro: ha contribuido con un 6 por ciento del aumento del nivel del mar ocurrido desde 1900. Leonard Konikow, del U.S. Geological Survey en Reston, empleó datos de todo el planeta para mostrar cómo en ese lapso la extracción ha transferido cerca de 4.500 kilómetros cúbicos a los océanos. La tasa ha subido desde 1950 y en especial desde 2000, a partir del cual la extracción de agua subterránea ha contribuido con 0,40 milímetros de aumento del nivel del mar por año, según el estudio publicado en Geophysical Research Letters. Curioso.

Todo por la Luna. Uno de los mosquitos transmisores de la malaria, Anopheles funestus, prefiere picar en noches iluminadas por la Luna según estudio. Durante 35 noches consecutivas, investigadores en Mozambique atraparon mosquitos, en especial A. funestus y compararon las tasas de captura con la conducta del bicho. Fue así como hallaron que la actividad creció con la intensidad de la luz de la Luna, tanto dentro de las casas como en el exterior. Esto fue cierto en particular durante la fase creciente, informaron los científicos en Medical and Veterinary Entomology. Aunque el efecto no incidió en la eficiencia del apareamiento de los machos, sí motivó a las hembras (que son las que transmiten la malaria) a regresar por más alimento (sangre). Bien curioso.

Por un pelito. Los niños serán niños, pero solo… si tienen un gen que evita que se conviertan en niñas. ¿Cómo así? Un estudio en ratones encontró que el gen DMRT1 previene que las células de los testículos se reprogramen como células de ovario, dijeron científicos de la Universidad de Minnesota y la Universidad del Estado de Washington en Pullman en un informe en Nature. Al remover el gen en machos, hizo que las células en los testículos se transformaran en células productoras de estrógeno, incluso en ratones adultos. Curioso.