Diseñan pacientes virtuales para el diagnóstico de enfermedades

Un equipo de científicos de la Universidad de Manchester, en colaboración con más de una veintena de socios académicos e industriales, trabaja en un proyecto de investigación europeo que tiene por objetivo crear modelos informáticos de pacientes individuales, cuyo uso servirá para agilizar la detección y el tratamiento de enfermedades y para reducir gastos sanitarios.

Una enorme red de programas de ordenador creados por científicos de la Universidad de Manchester podría revolucionar la salud en todo el mundo, salvando muchas vidas y ahorrando miles de millones de euros, según un comunicado de dicha institución académica británica.

El trabajo de los científicos ingleses es parte de un proyecto europeo de investigación llamado "IT Futuro de la Medicina" (ITFoM), con una duración inicial de 10 años, cuyo objetivo es crear "pacientes virtuales" -modelos informáticos de personas individuales -que podrían llevar a un futuro en el que cada persona disponga de su propio sistema de salud individualizado y a medida, en función de su genética y su fisiología.

Con este sistema, los médicos podrían adquirir en un instante un conocimiento profundo de las necesidades de salud de cada paciente y de todo su historial médico, lo que les permitiría diagnosticar correctamente y con rapidez las enfermedades, ahorrando a los pacientes los efectos secundarios potencialmente letales de medicamentos mal recetados y el desembolso de grandes cantidades de dinero en medicinas.

Junto a los científicos de la Universidad de Manchester trabaja un consorcio compuesto por más de 25 instituciones académicas y socios industriales con experiencia en las TICS, las ciencias biológicas, la salud pública y la medicina. Conforme ha ido avanzando el proyecto, se han ido sumando nuevos socios, haciendo de éste uno de los mayores esfuerzos de colaboración desde el programa espacial Apolo.

Modelos y escenarios

El proyecto creará modelos matemáticos usando grandes cantidades de datos relativos al conocimiento que se tiene hasta la fecha de cómo funcionan los seres humanos. Pero no solo eso. También proporcionará escenarios, como por ejemplo, qué le podría suceder a un paciente que toma un determinado medicamento si sale a correr tres veces por semana.

A través de la secuenciación del genoma y la información clínica recogida, el modelo general será capaz de adaptarse a las demandas particulares de salud de cualquier individuo, incluyendo temas como alergias, malformaciones congénitas o sus tratamientos actuales.

El primer objetivo de ITFoM es dar a cada doctor el poder de usar el genoma individual de una persona para estar informado de todas las etapas del desarrollo de la enfermedad, a través del diagnóstico, el tratamiento y su seguimiento.

Pero para que esto se haga realidad, deben materializarse una gran cantidad de innovaciones relacionadas con las TIC en las que ya se están trabajando, como nuevas técnicas para una rápida adquisición y evaluación de los datos de los pacientes, para almacenar y procesar datos dinámicos en tiempo real en los modelos matemáticos que se corresponden con los pacientes reales o para desarrollar nuevos sistemas de aprendizaje, predicción e información, entre otros. Todo esto sería necesario para proporcionar a los profesionales sanitarios y los pacientes unos conocimientos sin precedentes en materia de salud y tratamiento.

El papel de la informática en la salud

"Hacer que la medicina personalizada sea una realidad requiere avances fundamentales en las ciencias computacionales", señala Hans Westerhoff, el director de la parte del trabajo asignada a la Universidad de Manchester. De hecho, el programa ITFoM surgió de la creencia de que, si bien la información y la informática juegan un papel importante en muchas áreas científicas comerciales, aún no se ha tenido en cuenta su potencial para revolucionar la medicina.

El profesor Hans Westerhoff cree que los modelos informáticos cambiarán fundamentalmente la forma en la que se proporciona la atención médica. "El sistema promete ser único e innovador, porque la gente podría acceder a su propio modelo de salud. ITFoM facilitará modelos generales de la persona humana en su conjunto, que se utilizarán tanto para llevar a cabo una prevención personalizada y unas determinadas pautas terapéuticas, como para identificar los efectos secundarios de los medicamentos. Los modelos estarán allí para ayudar a diagnosticar un problema particular y aportar soluciones", afirma.

"Esta es la primera vez que sistemas basados en tecnologías de la información que persiguen la atención individual se combinan con las necesidades de la genómica y la medicina", concluye Hans Westerhoff en el comunicado que ha hecho público su Universidad.

Fuente: laflecha.net

El 80% de los datos climáticos mundiales no están digitalizados

Para conocer y afrontar mejor variaciones en el clima como las producidas por el calentamiento global hace falta saber qué ocurrió en el pasado más reciente. Así lo refleja una investigación liderada por la Universidad Rovira i Virgili (URV) que revela que en la actualidad, la comunidad científica solo puede acceder y analizar un 20% de la información registrada sobre el clima. El resto de los datos climáticos no se encuentran accesibles en formato digital.

En Europa existen datos climáticos que se remontan al siglo XVII pero "ni siquiera un 20% de la información registrada en el pasado está disponible para la comunidad científica", asegura Manola Brunet, autora principal del estudio e investigadora del Centro para el Cambio Climático en la URV.

Esta situación se agrava en continentes como África o Sudamérica donde la observación meteorológica no comenzó hasta mediados del siglo XIX. Así lo revela un estudio publicado en Climate Research, que pone de manifiesto la necesidad de la recuperación urgente de toda la información registrada en soportes perecederos.

"No descifrar los mensajes que encierran los registros climáticos del pasado conllevará perjuicios socioeconómicos, ya que seremos incapaces de afrontar los impactos actuales y futuros asociados al cambio climático y a un mundo más cálido", afirma Brunet.

España, junto a EE UU, Canadá, Holanda y Noruega, forma parte del reducido grupo de países que permite un acceso parcial a los datos históricos del clima. El resto del mundo no pone estos datos a disposición de la comunidad científica o del público general, a pesar de las recomendaciones de la Organización Meterológica Mundial (WMO, por sus siglas en inglés).

Para superar las trabas políticas y legales que representa la reducida accesibilidad actual, "los gobiernos, en el seno de la Organización de las Naciones Unidas, deberían adoptar una resolución que contemplara abrir los datos históricos del clima", sugiere la investigadora.

Prediciendo olas de calor

Los servicios meteorológicos de todos los países se enfrentan a la tarea titánica de digitalizar toda la información climática histórica, registrada en papel y almacenada en archivos, bibliotecas y centros de investigación. Esta disparidad de soportes dificulta la accesibilidad, como también lo hace la finalidad con la que fue creado el propio servicio meteorológico.

"El objetivo principal ha sido operativo para ofrecer un servicio meteorológico a la sociedad, que quiere saber el tiempo que hará mañana", explica Brunet. En este sentido, la ciencia del clima (que estudia el conjunto de condiciones atmosféricas que caracterizan una región, no la predicción meteorológica) se ha convertido en la gran 'damnificada', al contar con menos recursos económicos que permitan digitalizar los datos, desarrollarlos y homogeneizarlos.

No obstante, en algunos países europeos, EE UU y Canadá, los servicios climáticos sí tienen un papel destacado. Gracias a ellos se explicaron y se pusieron en contexto la ola de calor del pasado verano en el este de Europa y las elevadas temperaturas que se registraron en el viejo continente en 2003.

"Si contáramos con todos los datos históricos registrados, podríamos evaluar con mayor fiabilidad con qué frecuencia pueden ocurrir estos fenómenos en el futuro", mantiene la experta.

Este tipo de información despierta un interés científico, social y también económico ya que, por ejemplo, las compañías aseguradoras fijan sus primas en función de los cambios que se esperan del clima. También los municipios y los gobiernos "quieren conocer las condiciones climáticas y sus futuros cambios para mejorar la ordenación territorial y evitar la urbanización de áreas susceptibles a sufrir inundaciones", concluye Brunet.

Fuente: laflecha.net

Nuevo tratamiento con células madre podría detener la ceguera

Los tratamientos médicos con células madre están entrando ahora al campo de la oftalmología. Dos pacientes que se encontraban perdiendo la vista producto de una degeneració macular asociada a la edad (DMAE), acaban de iniciar un tratamiento en California donde se les implantó en sus ojos células retinales desarrolladas en laboratorio.

La base de dichas células de retina es precisamente de células madre embrionarias y a lo que apuntan es a reemplazar las células epiteliales de pigmentación de la retina que, son destruidas por la DMAE. Dicha destrucción celular produce la muerte de los fotoreceptores, lo que eventualmente deriva en una ceguera.

El tratamiento se implanta directamente en la retina y los médicos apuestan a que las células se arraiguen y detengan el proceso degenerativo. De funcionar, sería la confirmación de un paso gigantesco, porque se trata de la principal causa de ceguera en la gente de avanzada edad.

Fuente: laflecha.net

Descubren que muchas plantas liberan sus semillas de una forma artística

Un equipo de investigadores alemanes ha descubierto que muchas plantas liberan sus semillas de una forma que se podría considerar muy artística. El descubrimiento lo lograron científicos del Instituto Max Planck de Coloides e Interfaces de Potsdam y la Universidad Técnica de Dresde (ambos en Alemania) tras una investigación exhaustiva del mecanismo de apertura de las plantas

El equipo expuso mediante un artículo publicado en la revista Nature Communications que cuando las cápsulas de semillas como las de la planta de los hielos Delosperma nakurense se humedecen por la lluvia, pliegan la parte que tapa los compartimentos de semillas de forma muy similar a una pieza de papiroflexia móvil. Estas tapas se abren debido a que las células que contienen, con forma de panal de miel, absorben agua y modifican su estructura.

Este proceso garantiza que las semillas de la planta, que crece en regiones muy áridas, tengan muchas posibilidades de germinar. Los investigadores se proponen utilizar este modelo para desarrollar materiales que se muevan al humedecerse o cuando cambie la temperatura.

El equipo científico descubrió que las tapas de las cápsulas donde se almacenan las semillas se despliegan girando sobre una especie de bisagra cuando se humedecen y que una vez secas vuelven a cerrarse. Esto también cambia la curvatura de las tapas, ya que las válvulas sellan herméticamente los compartimentos de las semillas cuando las condiciones ambientales son secas. La curvatura también previene que el sello se abra de manera fortuita. «Es un mecanismo de plegamiento coordinado en dos direcciones que ya conocemos de la práctica de la papiroflexia móvil», explicó Matthew Harrington, investigador principal del estudio.

Las cinco tapas de la cápsula de las semillas se deforman gracias a su compleja estructura y a una ingeniosa combinación de propiedades de distintos materiales biológicos.

Las tapas poseen forma triangular. En su estado abierto la cápsula de semillas presenta una forma de estrella de cinco puntas. En uno de los costados tiene un tejido que se hincha con facilidad y que apunta hacia abajo en su forma cerrada, mientras que cuando se abre apunta hacia arriba. El tejido se divide en dos mitades y cubre las tapas abiertas, cuando la cápsula está húmeda, desde el interior hacia el exterior. Las dos mitades se cierran a continuación hasta formar una pequeña cresta. En condiciones secas una escisión separa las dos mitades del tejido. En el estado seco las paredes de separación de los cincos compartimentos de semillas se encuentran en estas escisiones, lo que garantiza que los compartimentos estén sellados herméticamente.

Cuando se abre la tapa se deforma sobre todo en la zona en la que está unida a la cápsula, por lo que funciona como una bisagra. No obstante, el equipo sólo descubrió el mecanismo de apertura cuando estudió con detenimiento la estructura del tejido inflamable. Consiste en células prácticamente hexagonales que se abren hacia arriba y conforman un entramado semejante a un panal.

Los descubrimientos realizados en esta investigación también tienen implicaciones para proyectos futuros en distintos campos. «El mecanismo es interesante por sus aplicaciones técnicas, debido a que la energía del movimiento dirigido ya está almacenada en el material», explicó Peter Fratzl.

El equipo estudiará ahora cómo aplicar estos conocimientos en biomedicina o arquitectura. El principio también puede transferirse a materiales que se expandan o contraigan de distintas formas cuando cambia la temperatura, por ejemplo un toldo que se despliegue por sí mismo sobre un patio cuando la temperatura sea incómodamente alta.

Fuente: laflecha.net