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sábado, 29 de febrero de 2020

AVANCE FASCINANTE DE LA CIENCIA,

Se embarca hacia Cabo Cañaveral un nuevo satélite argentino, el Saocom 1B
Dejará las instalaciones de Invap hacia San Carlos de Bariloche en un convoy que transportará 42 toneladas de equipamiento; prevén el lanzamiento para el 30 de marzo

De Josefina Peres, jefa de proyecto Saocom, de la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (Conae), puede decirse sin temor a exagerar que lleva la pasión por los satélites en la sangre. “Mi papá, físico de la Conae, integraba el grupo que lanzó los Saocom –cuenta–. Murió en enero de 2005 y en diciembre yo entré a trabajar en la misión”.
Fue nada menos que el amor a los Saocom lo que llevó a esta ingeniera electrónica, porteña de nacimiento, a vivir a Bariloche, donde además encontraría a su pareja, casualmente en la firma rionegrina Invap, contratista principal del proyecto.
En vísperas de la partida de una nueva perla de la familia satelital argentina a Cabo Cañaveral, sus emociones oscilan entre el entusiasmo y la ansiedad: “Tengo el privilegio de haber atravesado una misión de altísimo nivel de punta a punta: desde el comienzo hasta la puesta en órbita. ¡Cómo no sentirme orgullosa!”, exclama.

Ya en plena campaña de lanzamiento, previsto para el 30 de marzo, desde mañana y hasta el sábado a la madrugada, Peres y su equipo supervisarán el embarque del sexto satélite argentino en un Antonov AN124, uno de los cuatro aviones más grandes que existen. El aparato, embalado en su contenedor, es un prodigio de complejidad tecnológica que pesa tres toneladas, pero viaja acompañado por 90 cajas de equipos que suman 42 toneladas en total.

“Al llegar a destino, se instala, se enciende, se hacen todas las pruebas y una vez que esa etapa termina empieza la integración al lanzador. Todo esto dura alrededor de 40 días –explica Peres–. Hay una semana de operaciones conjuntas hasta que se lo traslada a la plataforma y en los últimos días se hace un ensayo coordinado entre el Centro Espacial Teófilo Tabanera (la estación terrena que lo telecomanda), en Córdoba, y los Estados Unidos, en la que se simulan todas las operaciones. El 30 es el primer ‘día verde’ para lanzarlo en función de la trayectoria de la constelación Siasge (integrada también por cinco aparatos de la Agencia Espacial Italiana) y del cronograma del lanzador”.

El segundo Satélite Argentino de Observación con Microondas es hermano mellizo del lanzado en octubre de 2018, el Saocom 1A. Fue desarrollado por la Conae y fabricado principalmente en las instalaciones de Invap, pero también participaron empresas como VENG y otras compañías tecnológicas y organismos del sistema científico, como la Comisión Nacional de Energía Atómica, el Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), el Grupo de Ensayos Mecánicos Aplicados (GEMA) y el Instituto Nacional del Agua (INA). “Intervinieron aproximadamente 80 empresas e instituciones, 900 personas, durante unos cuatro millones de horas/hombre –subraya Peres–. Idéntico a su hermano mayor, este aparato empezó a construirse en 2015, pero se integró en seis meses desde que llegó la antena. El equipo trabajó muy duro. ¡Chapeau!” .
Visión de microondas
Su principal equipo activo es un radar de apertura sintética (SAR, por sus siglas en inglés) que trabaja en la porción de las microondas del espectro electromagnético, particularmente en la banda L. Su antena, de 35 m2, está compuesta por siete paneles, formados cada uno por un conjunto de 20 miniantenas. Solo ese dispositivo tiene 140 computadoras y kilómetros de cables.

A diferencia de lo que ocurre con las misiones ópticas, este dispositivo le permite obtener mapas de la humedad y la topografía del suelo de noche o de día y aunque esté despejado o nublado.
Con esa información se pueden elaborar índices de sequía, hacer monitoreo de bosques, mapas de pendientes, identificar puntos de acumulación de agua, de humedad en superficie y hasta dos metros de profundidad, todos datos vitales para la producción rural.
Además, también detecta cambios en las estructuras urbanas, riesgo de inundación, de incendio, de invasión de insectos, plagas, alertas de enfermedades endémicas, de erupciones volcánicas, cuantificación de daños por desplazamientos de terreno, problemas de infraestructura y hundimientos.

“El desarrollo de toda la misión fue un desafío muy importante para el país, porque no teníamos conocimientos previos para la construcción y puesta a punto de satélites de este tipo. Dominar la tecnología de observación con radar es un gran avance que nos da independencia y soberanía tecnológica”, afirma en un comunicado del Ministerio de Ciencia Laura Frulla, investigadora principal de la misión.
“Será liberado en una órbita un poquito más baja que la definitiva por un cohete Falcon de la compañía SpaceX –cuenta Peres–. Después hay una etapa que se llama ‘de adquisición de órbita’ hasta que llega a su posición final, a unos 600 km de altura y a 180 grados de distancia del Saocom 1A, lo que nos permitirá una mayor frecuencia de revisita”.

Según el ministro de Ciencia, Roberto Salvarezza, “hay un interés muy grande en retomar a la ciencia como un elemento importante para el desarrollo social y relanzar los proyectos del área satelital, nuclear, biotecnológica...”.
Y concluye: “Recibí al embajador de Italia y me propuso que avanzáramos en la comercialización de las imágenes”.

N. B.

sábado, 15 de febrero de 2020

AVANCE FASCINANTE DE LA CIENCIA,


El mayor estudio genómico del cáncer abre la posibilidad de detectarlo antes de que aparezca
El estudio analizó el genoma completo de más de 2600 personas que sufrían 38 tipos de tumores diferentes 
El cáncer es el precio que pagamos por estar vivos. Una de cada tres personas que lea estas líneas lo sufrirá a lo largo de su vida. Esta enfermedad sigue las leyes de la evolución darwiniana y es consecuencia de ella. El mismo proceso ciego e irracional que rige la división de nuestras células y que ha permitido que la Tierra sea un planeta rebosante de vida contiene vulnerabilidades y errores de programación que a veces la aniquilan. Eso es el cáncer.
Hoy se publican los resultados del proyecto Pan-Cáncer, que ha analizado el genoma completo de más de 2600 personas que sufrían 38 tipos de tumores diferentes. Es el retrato más detallado que se ha obtenido nunca de cómo y por qué surge cada tipo de tumor a nivel molecular y muestra el camino hacia nuevos tratamientos y métodos de diagnóstico prematuro.
Las dimensiones y la complejidad del proyecto son difíciles de imaginar. Una persona es un conjunto de 30 billones de células. Cada vez que una de ellas se divide para generar una hija, debe copiarse el genoma completo, compuesto por 3000 millones de letras perfectamente ordenadas y emparejadas, la A con la T y la C con la G, y que es su libro de instrucciones para la vida. En ese proceso se cometen errores de copia totalmente casuales -mutaciones-. Un humano puede acumular millones de estas erratas, la inmensa mayoría inofensivas, pero una fracción ínfima de ellas son las que pueden desencadenar el cáncer. Identificar unas y otras es fundamental para entender mejor la enfermedad y diseñar nuevos tratamientos contra ella.
El estudio ha puesto lado a lado el genoma completo del paciente, el de su cáncer y el genoma humano de referencia, y los ha leído 30 veces letra a letra para conocer todas las mutaciones que diferencian la célula de cáncer de la sana.
 En total se han leído más de un billón de letras de ADN, un número superior al de galaxias visibles en el universo y al de estrellas que hay en toda la Vía Láctea. Obtener y entender esta inmensidad ha necesitado el esfuerzo de 1300 científicos de 37 países y el uso de 13 supercomputadoras y centros de análisis durante unos 10 millones de horas; más de 1100 años de computación.
La principal conclusión del trabajo es que el genoma del cáncer es finito y se puede conocer. Por primera vez en la historia ha sido posible identificar todos los cambios genéticos que producen un tumor concreto e incluso ordenarlos cronológicamente para conocer su biografía. Este tipo de análisis ha permitido analizar decenas de miles de mutaciones acumuladas en las células tumorales y ha identificado entre todas ellas las que causan el tumor.
Diferencias de una persona a otra
En conjunto se ha identificado al menos una mutación causal para el 95% de casos analizados. De media, el cáncer necesita cinco mutaciones causales para aparecer, aunque varía mucho según el tipo de tumor. Cada una de ellas "puede ser una posible diana para el desarrollo de nuevos fármacos", resalta Peter Campbell, miembro del comité directivo del proyecto.
"Lo más sorprendente es lo diferente que es el genoma del cáncer de una persona y el de otra", dice. "Hay miles de combinaciones de mutaciones diferentes que producen la enfermedad, más de 80 procesos que causan esas mutaciones; algunos se deben a causas hereditarias, otros al estilo de vida [fumar, beber, la mala alimentación, exponerse a la luz del sol] y otras vienen por simple desgaste [el azar y la edad]. Lo más interesante de este proyecto es que nos permite empezar a identificar patrones recurrentes entre toda esta enorme complejidad", señala.

La acumulación de esas pocas mutaciones causales permite al cáncer crecer y evolucionar más rápido que las células sanas y es un proceso que puede tardar casi toda una vida. Aunque depende del tipo de tumor, el estudio muestra que algunas aparecen años o décadas antes de que se diagnostique la dolencia. Hay casos en los que la primera sucede durante la niñez, dice Campbell.
Los resultados del trabajo no van a mejorar el tratamiento del cáncer a corto plazo, pero el conocimiento que aportan es fundamental para la medicina de precisión, en la que los enfermos de cáncer pueden recibir uno u otro tratamiento en función de su perfil genético, argumentan los responsables del proyecto.
Poder identificar una o varias mutaciones causales de cáncer años o décadas antes de que se diagnostique el tumor abre un amplio margen de mejora, resalta Peter Van Loo, investigador del Instituto Francis Crick y coautor de uno de los estudios del consorcio, publicados en Nature y otras revistas científicas. "Los tumores a menudo segregan ADN al torrente sanguíneo y esto podría ayudarnos a desarrollar nuevos métodos de diagnóstico temprano", explica Van Loo. "En un futuro aún lejano, casi de ciencia ficción, se podrían desarrollar tratamientos profilácticos que simplemente eliminen las células en las que ya vemos mutaciones causales del cáncer", resalta.
Catálogo de errores
En el 5% de los pacientes no se encontró ninguna mutación causal, lo que indica que el catálogo de errores genéticos que provocan cáncer en todas sus formas posibles no está completo y hay que seguir analizando más casos.
Este proyecto no solo ha analizado la parte del genoma que codifica proteínas, las moléculas que ejecutan la mayoría de procesos vitales a nivel celular, y que supone solo el 2% del total, sino también el 98% restante. Los resultados muestran que hay pocas mutaciones causales ocultas fuera de ese 2%. "Esto confirma que nuestro conocimiento de las mutaciones responsables de cáncer es más completo de lo que muchos hubiésemos predicho", lo que son buenas noticias, según el investigador Íñigo Martincorena, del Instituto Sanger (Reino Unido) y coautor de otro de los trabajos. Estos estudios científicos tendrán un impacto en el tratamiento en un futuro, destaca.
"Se puede comparar la genómica con el invento del microscopio. Por sí mismo no puede curar un cáncer, pero hoy en día no se puede entender el diagnóstico y el tratamiento de la enfermedad en hospitales sin él. Dado que el cáncer es el producto de mutaciones, la genómica está teniendo y, sobre todo, va a tener un papel transformador", agrega el investigador.

El equipo de José Tubío, de la Universidad de Santiago de Compostela, ha encontrado uno de los pocos e interesantes culpables del cáncer que se esconde en ese 98% de genoma oscuro. Su estudio se ha centrado en paquetes de ADN cuyo único objetivo en la vida es producir copias de sí mismo que saltan de uno a otro lugar del genoma. Se llaman retrotransposones y se piensa que están emparentados con los retrovirus, la gran familia de patógenos a la que pertenece el virus del sida. La diferencia es que estos elementos están encerrados en el genoma y no pueden infectar células nuevas, solo copiarse y copiarse a sí mismos cada vez que hay división celular.
Este tipo de elementos compone más del 40% de todo nuestro genoma, y apenas se le conocen funciones beneficiosas, explica Tubío. Su equipo ha identificado 120 retrotransposones relacionados con el cáncer y ha señalado los 16 más peligrosos, que potencian tumores de alta incidencia como los de pulmón y colon, así como los de esófago y boca.
"Nuestro genoma tiene un freno natural para evitar la replicación de estos elementos transponibles que se conoce como metilación. Es conocido que cuando aparece un tumor cambia la metilación y eso dispara estos elementos", señala.
El estudio muestra que algunas aparecen años o décadas antes de que se diagnostique la dolencia 
Según los resultados más recientes, dos tercios de todos los tumores se deben al azar. El otro tercio se explica por mutaciones heredadas de los padres y por factores externos y evitables, como el estilo de vida, tal como ilustra el trabajo de Tubío. Uno de los factores que más destruyen la metilación del ADN y favorece la replicación de esos fragmentos peligrosos del genoma es el humo del tabaco. El alcohol también afecta y curiosamente todos los tumores causados por estos fragmentos de genoma transponibles son del sistema digestivo. "Nuestro equipo ya tiene casi listo un método diagnóstico para detectar este tipo de mutaciones y estamos explorando cómo frenar su expansión, lo que puede venir a través del uso de antirretrovirales ya diseñados contra los retrovirus", explica Tubío.
El otro mecanismo principal del cáncer oculto en el genoma oscuro son las mutaciones en el gen de la telomerasa TERT y otras regiones genéticas relacionadas con los telómeros, que controlan las capacidades de la célula para dividirse y generar hijas. Las mutaciones en este gen permiten a las células del cáncer multiplicarse mucho más rápido que las sanas, sin frenos. En este caso se aprecia lo refinado que es el cáncer a nivel evolutivo, pues las mutaciones que afectan a este mecanismo son más frecuentes en tejidos de crecimiento lento, donde el cáncer tiene más difícil proliferar.
"En 2025 se habrá secuenciado el genoma de más de 60 millones de personas en centros hospitalarios", advierte otro de los estudios publicados hoy, que pide que se cree una normativa internacional que garantice a la vez la mayor accesibilidad posible a los datos y proteja la privacidad de los pacientes, pues el estudio Pan-Cáncer se ha realizado en buena parte en la nube para facilitar el acceso a los datos desde diferentes países. Estudios anteriores con bases de datos genéticas han demostrado que se puede conseguir identificar a los pacientes. Sin vigilancia, el sueño de un futuro con bases de datos de miles o millones de pacientes que ayudan a buscar nuevos tratamientos contra el cáncer puede convertirse en una distopía en la que las compañías aseguradoras sepan quién tiene ya una o varias mutaciones causales de tumores.

El proyecto Pan-Cáncer también confirma el potencial de la inteligencia artificial. Uno de los trabajos demuestra que un algoritmo puede aprender a identificar patrones de mutaciones inocuas en una muestra de tumores que le permiten acertar en qué órgano se ha producido el tumor primario con una tasa de éxito que duplica la de los patólogos humanos.
Este trabajo pretende ser también un hito metodológico, explica Alfonso Valencia, jefe de biocomputación del Centro de Supercomputación de Barcelona, que ha sido el superordenador que más datos ha analizado para este proyecto: más de 300.000 millones de letras de ADN leídas. "Hemos mostrado la forma de hacer grandes estudios genómicos del cáncer de una forma sostenible y ahora la idea es que se haga lo mismo en los hospitales y se incluyan datos clínicos de cada paciente, en especial el historial de tratamiento, para que tal vez algún día podamos conocer todas y cada una de las mutaciones causales del cáncer", resalta el investigador.
Entre los participantes de este proyecto se bromea diciendo que lo han hecho "por amor al cáncer" porque no han recibido financiación extra por analizar e interpretar los datos de la secuenciación. Aún no se sabe cómo se pagará la siguiente etapa del proyecto, pero los responsables confían en que se lleve a cabo. Ivo Gut, director del Centro Nacional de Análisis Genómico, ha dirigido uno de los 16 grupos de trabajo del proyecto. "Este ha sido solo el primer paso, necesitamos por lo menos 100 veces más genomas", resalta.

"La principal novedad de este proyecto es que se analiza un número muy elevado de tumores, tanto en tipos de los mismos como en número de pacientes totales analizados, lo que nos da una resolución sin precedentes", explica Xosé Bustelo, presidente de la Asociación Española de Investigación sobre Cáncer (ASEICA). "En cierta manera es como el descubrimiento de América: en el primer viaje Colón solo llegó a ver una pequeña parte de la isla recién descubierta. Pero los sucesivos viajes suyos, como los de los demás conquistadores, permitieron visualizar y cartografiar todo un mundo nuevo, en este caso cartografiar el genoma de las células del cáncer".

El País
Por: Nuño Domínguez

lunes, 28 de octubre de 2019

AVANCE FASCINANTE DE LA CIENCIA


Con precisión récord, una nueva técnica puede modificar el ADN humano
Liu, a cargo del avance científico
Corregiría el 89% de las 75.000 variantes asociadas a enfermedades; es un estudio preliminar de un grupo de científicos
MADRID.- Al químico californiano David Liu le prohibieron la entrada en el casino del hotel MGM Grand, en Las Vegas, cuando tenía 29 años. Ganaba demasiado dinero apostando en la mesa de blackjack, el juego de cartas en el que hay que sumar una puntuación lo más cercana a 21, pero sin pasarse. Triunfaba usando "matemáticas simples", según aseguró por entonces en una entrevista con la revista de su universidad, Harvard, en Estados Unidos. Hoy, Liu es uno de los mejores científicos del planeta. Y acaba de descubrir una nueva técnica para modificar con una precisión sin precedente la información genética de los seres vivos.
Las células humanas tienen su manual de instrucciones escrito con cuatro letras (ATGCTGAA?) en dos metros de ADN plegados de manera asombrosa. 
Resultado de imagen para David Liu
Las herramientas de edición genética, como la técnica Crispr, que ha revolucionado los laboratorios desde 2012, son capaces de buscar una secuencia concreta de letras y cortarla de manera específica con una especie de tijeras moleculares, insertando nueva información como si fuera un procesador de textos. El problema es que, a menudo, la operación falla y se generan mutaciones no deseadas. Como resultado, la mayor parte de las 75.000 variantes genéticas humanas asociadas a enfermedades no se pueden corregir en el laboratorio, según los cálculos del equipo de Liu. Su método, afirman, puede reparar el 89%.
La técnica, bautizada prime editing ("edición de calidad"), es "elegante y fascinante", en palabras del genetista Lluís Montoliu, del Centro Nacional de Biotecnología, en Madrid. "Estamos ante una propuesta disruptiva, algo nuevo, que no existía y que obligará a revisar las posibilidades terapéuticas derivadas de la edición genética", celebra. El equipo de Liu publicó ayer en la revista Nature los resultados de 175 experimentos en células humanas en el laboratorio, incluyendo la corrección de las causas genéticas de trastornos como la anemia de células falciformes y la enfermedad de Tay-Sachs.
En una célula, las instrucciones contenidas en el ADN se traducen a otro lenguaje, el ARN, como paso intermedio para dirigir la fabricación de proteínas, por ejemplo la hemoglobina, que transporta el oxígeno en la sangre, o los anticuerpos, que defienden al organismo del ataque de virus y bacterias. 
Resultado de imagen para David Liu Y EQUIPO
En la técnica Crispr habitual, los científicos diseñan una molécula de ARN complementaria a la secuencia de ADN que quieren editar y añaden una proteína Cas9, que actúa como unas tijeras. Esta máquina molecular es capaz de encontrar el tramo de ADN deseado y cortarlo, añadiendo, si es preciso, otro fragmento de ADN con nueva información sintetizada por los científicos.
La estrategia de David Liu es diferente. El californiano, según explica Montoliu, ha inventado "una nueva proteína quimérica", que utiliza una variante de las tijeras Cas9 capaz de cortar una sola de las dos cadenas que forman la característica doble hélice del ADN, evitando así mutaciones indeseadas.
Para dirigir su máquina molecular a un lugar concreto del genoma, Liu utiliza una guía de ARN y "nada menos que una transcriptasa reversa, una proteína que usan fundamentalmente los virus para copiar su ARN en ADN, invirtiendo el flujo canónico de la información genética, que parte del ADN y se copia a ARN, para acabar convirtiéndose en una proteína", detalla Montoliu. "La guía de ARN en este caso se extiende y tiene un extremo nuevo, más largo, que es usado como molde por la transcriptasa reversa para copiar nuevo ADN con la secuencia correcta, con la mutación corregida", añade el investigador. El prime editing escribe nueva información genética directamente en el genoma.
"Se necesita mucha más investigación en una amplia variedad de tipos celulares y organismos para entender mejor el prime editing y perfeccionarlo", reconoce el equipo de Liu en su publicación en la revista Nature. Montoliu también es cauto, a la espera de que otros laboratorios del mundo ensayen la nueva herramienta. 
Resultado de imagen para David Liu Y EQUIPO
"Esa será la prueba del nueve que nos dirá si este procedimiento innovador para editar genomas va a tener posibilidades y recorrido terapéutico o si se va a quedar como una más de las decenas de propuestas con variantes alternativas de Crispr que conocemos cada semana", zanja.
"Un avance fascinante"
El año pasado nacieron en China los dos primeros bebés cuyo genoma fue modificado para que fuesen inmunes al virus del sida. Este avance del polémico científico He Jiankui fue recibido con alarma por la comunidad científica porque la técnica de edición genética Crispr aún no es perfecta y puede generar mutaciones no deseadas en otras partes del genoma.
El equipo de Liu ha demostrado en líneas celulares de laboratorio que el prime editing genera menos errores de edición en los lugares a los que va dirigido, aunque no ha analizado si hay errores fuera de sitio, advierte Hilary Sheppard, bióloga molecular de la Universidad de Auckland, Australia, en opiniones a Science Media Centre.
"Es un avance fascinante que podría solucionar algunos de los problemas actuales de la edición genética, aunque aún queda tiempo hasta demostrar que puede corregir errores en el tipo de células esperado y en contextos clínicos", explica la investigadora.

M. A.