El gusano que cambia de cabeza

Gusano bellota. Foto S. Luttrell

Gusano bellota. Foto S. Luttrell

Viejo sueño de la ciencia: lograr que los humanos puedan regenerar las partes del cuerpo perdidas, como los miembros y para ello algunos investigadores recurren a un animal que parece simple pero con unas capacidades grandes: un gusano bellota, un enteropneusta.

Un pequeño gusano que vive enterrado en la arena cerca a arrecifes de coral, pero cuya relación ancestral con los cordados indica que tienen una composición genética y un plan de cuerpo muy similar al nuestro.

El estudio en Development Dynamics mostró que pueden regenerar cada gran parte del cuerpo, incluidos sistema nervioso, órganos internos y… cabeza. Lo hacen como si nada luego de haber sido cortados en la mitad.

Si los científicos descifran la red genética responsable de este logro, podrían activar el crecimiento de extremidades perdidas en los humanos mediante la manipulación de nuestra similar herencia genética.

Compartimos miles de genes con estos animales y tenemos muchos, si no todos, de los que usan para regenerar sus estructuras corporales”, explicó Shawn Luttrell, cabeza del estudio.

Podría tener implicaciones para la regeneración del sistema nervioso central si desciframos los mecanismos que los gusanos usan para regenerarse”.

El estudio encontró que cuando un gusano de estos, una de las pocas especies vivas de hemicordados, es cortado en la mitad, vuelve a crecer la cabeza o partes de la cual en cada lado opuesto con una perfecta proporción de la mitad cortada.

Es como si partieran una persona por la cintura: una parte volvería desarrollar cabeza y miembros superiores, la otra los miembros inferiores.

Luego de 3 o 4 días, los gusanos comienzan a crecer una probóscide y boca y a los 5 a 10 días aparecen el corazón y los riñones. Hacia el día 15 ha recrecido un tubo neural completo, que corresponde en humanos a la médula y el cerebro.

Tras ser cortadas, cada mitad del gusano sigue prosperando y los ‘pedazos’ producen gusanos vitales y sanos una vez recrecen las partes del cuerpo.

La regeneración otorga a los animales o poblaciones la inmortalidad, según Billie Swalla, otro investigador. “No solo los tejidos recrecen sino que quedan exactamente de la misma forma y las mismas proporciones, de modo que no se puede distinguir un animal que se ha regenerado de uno que nunca ha sido cortado”.

Estudiar mucho… ¿da cáncer?

Foto Wikipedia commons

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Estudiar mucho mejora las perspectivas laborales, también cansa en un momento dado y puede… provocarle cáncer.

Un estudio publicado en el Journal of Epidemiology & Community Health sugiere que quienes han estudiado en una universidad al menos 3 años tienen mayor riesgo de desarrollar tumor cerebral.

Se trata de un estudio longitudinal que incluyó más de 4,3 millones de suecos nacidos entre 1911 y 1961 y que vivían en Suecia hacia 1991.

En particular, eran más comunes los gliomas entre las personas que habían estudiado esos años o más frente a quienes no habían ido a la universidad.

Fueron monitoreados entre 1993 y 2010 para ver si habían desarrollado un tumor primario, mientras que la información acerca del logro educativo, los ingresos, el estado civil y la ocupación se obtuvo de datos nacionales del censo y el mercado laboral entre otros.

Durante el período monitoreado, 1,1 millón murieron y más de 48.000 emigraron, pero 5.735 hombres y 7.101 mujeres desarrollaron un tumor cerebral.

Los hombres con aquel nivel educativo mínimo tenían 19% más riesgo de desarrollar un glioma, un tipo de tumor canceroso que surge en las células gliales que rodean las neuronas, que aquellos que no habían pasado de la educación secundaria.

Entre las mujeres el riesgo era 23 % mayor para glioma y 16 % más alto para meningioma, un tipo de tumor cerebral no canceroso por lo general que aparece en las capas que protegen el cerebro y la médula.

Al analizar las diferentes variables, se encontró que la ocupación afectaban tanto a hombres como a mujeres: comparados con aquellos en roles manuales, los roles de dirección se asociaban con un 20 % de más riesgo de glioma en hombres en hombres, del 26 % en las mujeres.

Los hombres solteros tenían un menor riesgo de glioma, pero mayor de meningioma.

El estudio, valga aclarar, fue observacional por lo que no se pueden tener conclusiones firmes acerca de causa-efecto, así los hallazgos sean consistentes.

Mente mueve brazo robótico y choca esos cinco

Ya van como cinco casos reportados, aunque pueden ser más: cuadripléjicos que mueven con su pensamiento un brazo robótico y realizan una tarea que por años no han podido: tomar una bebida o, ahora, hasta tocar otra persona.

El último reporte acaba de aparecer en Plos One. Investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Pittsburgh y el UPMC describieron cómo una red de electrodos conectados al cerebro le permitieron a un hombre paralizado de 30 años de edad controlar el movimiento de un carácter en una pantalla de computador en tres dimensiones solo con su pensamiento. El hombre pudo mover también un brazo robótico para tocar la mano de un amigo por primera vez en 7 años luego de un accidente en motocicleta.

Mediante una interfaz cerebro-computador, los pensamientos de Tim Hemmes, quien tiene una lesión de la médula que le dejó incapaz de mover su cuerpo de los hombros para abajo son interpretados por algoritmos de computador y traducidos en intenciones de movimiento de un cursor de computador y luego un brazo robótico, explicó Wei Wang, profesor del Departamento de Medicina Física y Rehabilitacio´n del Pitt School of Medicine

“Cuando Tim logró chocar esos cinco con el brazo robótico, supimos que la tecnología tenía el potencial de ayudar a la gente que no podía mover sus propios brazos para ganar independencia”, agregó Wang.

Seis semanas antes de la cirugía de implante, el equipo procedió con imágenes de resonancia magnética funcional del cerebro de Hemmes mientras él veía videos del movimiento del brazo. La información fue luego usada para colocar un marco de electrocortigrafía con una red de 28 electrodos del tamaño de una estampilla de correo sobre la superficie de la región cerebral que las imágenes mostraron que controlaban el movimiento del brazo y la mano derechos.

Los alambres del dispositivo fueron conducidos bajo la piel de su cuello para emerger en el pecho, donde se podían conectar a los cables de un computador. Pronto fue capaz de moverlo.

¿En cuánto estarán disponible estas tecnologías? Aunque han demostrado su utilidad y funcionalidad, falta superar problemas como la red de alambres que se debe disponer entre el cerebro y los aparatos.

Pero se ha avanzado.

En la foto de Plos One, sitio donde se colocó la red de electrodos.

Buena noticia para los niños de la burbuja

La imagen de niños metidos dentro de una urna o burbuja sin poder salir nunca por la alta posibilidad de contraer infecciones y morir, ha conmocionado al mundo desde hace varias décadas. Ha habido casos famosos, como el de David Vetter.

En un estudio de 11 años de duración, científicos pudieron examinar dos regímenes terapéuticos para 10 niños con deficiencia de ADA en Inmunodeficiencia Severa Combinada (SCID), un desorden genético en el que las dos armas del sistema inmunitario, las células B y T no funcionan debido al defecto de uno o más genes.

Durante el estudio, refinaron un tratamiento que incluyó dosis de quimioterapia para ayudar a remover varias de las células rojas en la médula que no crean la enzima adenosina deaminasa (ADA), crítica para la producción y supervivencia de las células blancas o leucocitos, indicó Donal Khon, autor seniro de la investigación en UCLA.

La terapia genética mejorada más el régimen de quimioterapia probó ser superior a otros métodos examinados en el estudio, restaurando la función inmunitaria en 3 de 6 niños que la recibieron, dijo Khon. Para ir más allá, se estudiará un régimen más refinado usando un tipo diferente de entrega de virus, estudio que se hará con 10 pacientes, 8 de los cuales ya se han sumado.

El estudio apareció en el journal Blood.

“Estamos muy contentos porque en las pruebas con humanos vimos un beneficio en los pacientes luego de que modificamos el protocolo”, agregó.

Como ha habido pocas opciones apra escoger, esta podría ser una herramienta adicional apra ayudarles a esos niños. Se cree que 1 en 65.000 nacimientos tienen esa condición.

Quienes nacen con SCID son diagnosticados por lo general hacia los 6 meses. Son muy vulnerables a las infecciones y no crecen bien. La diarrea crónica, infecciones del oído, neumonía recurrente y candidiasis oral profusa los aquejan.

Hoy, el único tratamiento para la SCID por deficiencia en ADA consiste en inyectar los pacientes con la enzima requerida dos veces por semana, un tratamiento para toda la vida, caro y que a menudo no confiere al sistema inmunitario los niveles óptimos.

Currently, the only treatment for ADA-deficient SCID calls for injecting the patients twice a week with the necessary enzyme, Kohn said, a life-long process that is very expensive and often doesn’t return the immune system to optimal levels. These patients also can undergo bone marrow transplants from matched siblings, but matches can be very rare.

About 15 percent of all SCID patients are ADA-deficient. Kohn and his team used a virus delivery system that he had developed in his lab in the 1990s to restore the gene that produces the missing enzyme necessary for a healthy immune system. To date, about 40 children with SCID have received gene therapy in clinical trials around the world, Kohn said.

Two slightly different viral vectors were tested in the study, each modified to deliver healthy ADA genes into the bone marrow cells of the patients so the needed enzyme could be produced and make up for the cells that don’t have the gene. Four of the 10 patients in the study remained on their enzyme replacement therapy during the gene therapy study. There were no side effects, but their immune systems were not sufficiently restored, Kohn said.

In the next six patients, the enzyme therapy was stopped and a small dose of chemotherapy was given before starting the gene therapy to deplete the ADA-deficient stem cells in their bone marrow. Of those patients, half had their immune systems restored. The human findings confirmed another study, also published recently in Blood by Kohn and UCLA colleague Dr. Denise Carbonaro-Sarracino, which tested the techniques in parallel, using a mouse model of ADA-deficient SCID.

Uno de los pacientes de Khon en el primer estudio fue un bebé diagnosticado a los 10 meses. Tenía múltiples infecciones, neumonía y diarrea persistente y no aumentaba de peso. Recibió el reemplazo enzimático de 3 a 4 meses, pero no mejoró. En 2008 se sumó a la terapia genética y hoy vive con su familia en Arizona y es un niño saludable de 5 años.

Su hermana, nacida con el mismo problema, fue diagnosticada a los 4 meses y se enroló en la segunda fase del estudio. Hoy está muy bien, de hecho, Khon dijo que parece que los niños que son diagnosticados más temprano y tratados entonces parecen responder mejor.