De acuerdo con la científica los embriones modelos emulan las primeras etapas del desarrollo humano; uno de los objetivos de este avance es entender un poco cuál es el impacto de los trastornos genéticos y las causas biológicas de los abortos espontáneos recurrentes.

The Guardian reseñó que las estructuras no tienen un corazón que late ni los comienzos de un cerebro, pero incluyen células que típicamente formarían la placenta, el saco vitelino y el propio embrión.

Żernicka-Goetz, explica que han podido crear modelos similares a embriones humanos mediante la reprogramación de células (troncales embrionarias). Su equipo de trabajo pudo establecer que “se podía alentar a las células madre de ratones a autoensamblarse en estructuras similares a embriones tempranos con un tracto intestinal, los comienzos de un cerebro y un corazón que late. Desde entonces, se ha puesto en marcha una carrera para traducir este trabajo en modelos humanos, y varios equipos han podido replicar las primeras etapas de desarrollo”.

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Por su parte, Robin Lovell-Badge, jefe de biología de células madre y genética del desarrollo en el Instituto Francis Crick de Londres, explicó al medio británico que la idea se centra en modelar el desarrollo embrionario humano normal utilizando células madre, para obtener una gran cantidad de información sobre cómo comenzamos el desarrollo, qué puede salir mal, sin tener que usar embriones tempranos para la investigación.

Hasta el momento los científicos solo han logrado llegar a la gastrulación, que es cuando el embrión pasa de ser una hoja continua de células a formar distintas líneas celulares y establecer los ejes básicos del cuerpo.

No obstante, cabe aclarar que en esta etapa “el embrión aún no tiene un corazón palpitante, intestino o principios de cerebro, pero el modelo mostró la presencia de células primordiales que son las células precursoras del óvulo y el esperma”.

“Nuestro modelo humano es el primer modelo de embrión humano de tres linajes que especifica amnios y células germinales, células precursoras de óvulos y espermatozoides”, explicó Żernicka-Goetz a The Guardian.

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Sobre si estos embriones humanos sintéticos pueden llegar a convertirse en personas, el diario explica que, en teoría, “tienen el potencial de convertirse en una criatura viva”. La científica señaló durante su charla en Boston que “los embriones sintéticos cultivados a partir de células de ratón parecían casi idénticos a los embriones naturales. Pero cuando se implantaron en los úteros de ratones hembra, no se convirtieron en animales vivos”.

Sin embargo la investigadora aseguró que este tema aún es muy controvertido, ya que se entra en campos de la ética y la legalidad, pues en el Reino Unido no hay leyes que cobije este tipo de prácticas.

Por ahora, y de acuerdo a lo reportado por el medio, el objetivo a corto plazo no está en que los embriones sintéticos se utilicen clínicamente. “Sería ilegal implantarlos en el útero de un paciente, y aún no está claro si estas estructuras tienen el potencial de continuar madurando más allá de las primeras etapas de desarrollo”, explica.

Imagen:Michele Pevide

Estos robots fueron bautizados como xenobots, en honor a la rana africana con garras (Xenopus laevis), de la cual extraen las células. Su tamaño se mide en milímetros y al ser robots vivos entran en la clasificación de biorobots.

Los científicos de universidades como Vermont, Tufts y Harvard, quienes descubrieron esta (posible) nueva forma de vida, señalaron que estos organismos diseñados por medio de un ordenador y ensamblados manualmente, son capaces de nadar en una placa de petri, encontrar células y reunir cientos de ellas, así lo informó la universidad Vermont.

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Cuando el xenobot encuentra las células la mantiene dentro de la ‘boca’ y es capaz de desarrollar en ella “bebés”. Unos días después se convierten en nuevos xenobots, capaces de realizar el mismo procedimiento, creando copias de sí mismos.

Estas células embrionarias en una rana xenopus laevis, se convierten en piel, pero el grupo de científicos quiso introducirlos en otro contexto para brindarles la “oportunidad de reimaginar su multicelularidad” así lo mencionó Michael Levin de la universidad de Tufts, quien agregó que “estas células al ser liberadas de convertirse en renacuajos, usan su inteligencia colectiva, una plasticidad, para hacer algo asombroso”.

Sam Kriegman de la Universidad de Vermont, autor principal del proyecto, explicó que el xenobot progenitor está compuesto por al menos 3.000 células que forma una esfera. “Estas pueden hacer hijos, pero después el sistema normalmente se extingue. En realidad, es muy difícil conseguir que el sistema siga reproduciéndose”.

Fue gracias a un programa de inteligencia artificial, por medio de un algoritmo evolutivo capaz de probar millones de formas para estas células en una simulación -triángulos, cuadrados, pirámides, estrellas de mar- , permitiendo encontrar las más efectiva para que las células puedan replicarse. En este caso la forma de Pac man fue la más acertada para la recolección y reproducción de las células.

Imagen: Freepik

Cada vez estamos más cerca de poder hacer trasplantes de corazón sin necesidad de buscar un donante compatible. Los investigadores del Hospital General de Massachusetts lograron hacer crecer tejido del corazón funcional a partir de células de la piel. Su reporte fue publicado en la revista Circulation Research, según reportó Cnet. 

El objetivo del equipo de científicos es lograr construir tejido del corazón con material celular propio del paciente, lo que hace que ya no se necesite un donante compatible, y también reduce las posibilidades de rechazo inmune al órgano.

Aunque este es un avance para la medicina, es imposible construir un corazón completo a partir de células. Los órganos requieren una especie de ‘andamio’, conocido como matriz extracelular, la cual es creada a partir de proteínas que secretan las células.

Jacques Guyette, líder de la investigación dijo que existen muchos desafíos para generar tejido cardíaco funcional. Entre esos están: poder construir el andamio estructural que permite soportar la función cardíaca, proveer células especiales para el corazón, y mantener un entorno en que las células puedan repoblar el andamio para que los tejidos maduros puedan manejar las funciones cardíacas más complejas.

El equipo decidió que era muy complicado construir el ‘andamio’, o la matriz extracelular, así que usaron 73 corazones de donantes del banco de órganos de New England. Estos corazones ya se habían descartado para trasplantes. Gracias a los tejidos que pudieron desarrollar los científicos, esos corazones se podrían usar en un futuro para trasplantes en cualquier persona, sin necesidad de ser compatibles con el paciente.

Para preparar los corazones, los científicos les sacaron las matrices extracelulares con una solución detergente. Con este método se quitaron todas las células vivas, y quedó el ‘andamio’ natural listo para recibir el nuevo material celular que crearon en el laboratorio.

Para conectar las matrices con las células, el equipo usó un método en el cual ‘mensajeros ARN’ convierten células de piel en células madre. Los mensajeros ARN son un grupo de moléculas que llevan información genética del ADN al ribosoma, una parte de la célula. Ahí, los mensajeros cambian las secuencias de proteínas que definen las expresiones genéticas. Esta técnica es mucho más eficiente que la antigua manipulación genética que se solía usar. Luego las células madre se indujeron para que crecieran en las células cardíacas de los músculos del corazón.

Imagen: Val Thoermer (vía Shutterstock). 

En algún momento podríamos estar hablando de fábricas de sangre artificial. Por lo menos eso es lo que nos indican los últimos estudios sobre las células madre. Mac Turner, miembro del equipo de investigación, dice que en 2016 llevarán a cabo pruebas con sangre artificial sobre pacientes reales.

Esta será la primera vez en la historia que se realiza un expermiento de este tipo y sus resultados pueden traer cambios grandes para la historia de la medicina. Hace parte del gran plan de los científicos de llegar a imprimir órganos y otros bioproductos con el uso de células.

La ciencia está llegando a lugares inimaginables. Cada año que pasa nos llegan noticias más grandes que nos dejan impresionados. Hoy esas cosas que antes creíamos que solo eran posible en nuestra imaginación, las estamos viendo convertirse en realidad. Somos testigos de cómo la ciencia está dando pasos enormes hacia cosas e innovaciones que queremos ver ya.

Este año no se quedará atrás. Durante 2014 podremos seguir recibiendo noticias de experimentos e investigaciones que los mejores científicos están llevando a cabo desde hace un tiempo. El mercado está apretando más que nunca por la evolución tecnológica y acá presentamos cuatro temas de los que seguro estaremos hablando este año.

Investigación en células madre

En este tema ya hemos visto progresos muy importantes en lo que lleva 2014. Lo más destacable es que están llegando a nuevos métodos menos controvertidos de sacar células madre. Hace unas semanas conocimos que investigadores japoneses lograron fabricar este tipo de células solo aplicando un ácido en ellas por un tiempo determinado.

La medicina moderna se vería muy beneficiada del desarrollo de las células madres. Si la ciencia moderna perfecciona estas técnicas, llegaremos a un tipo de medicina personalizada para cada paciente que no se ve hoy. Las células madre pueden hacer crecer, en teoría, cualquier órgano.

Impresión 3D

Las impresoras 3D tienen un potencial enorme. Muchos piensan que estas máquinas pueden llegar a cambiar la manera en la que se fabrican muchos productos, como les juguetes por ejemplo, pero los científicos tienen planes más grandes para ellas.

Nasa está invirtiendo con mucha fuerza dinero en la manera en la que se puede imprimir cosas muy importantes como comida y biomateriales. ¿Por qué es importante? Con los planes de la humanidad de viajar a planetas lejanos, la posibilidad de poder imprimir los recursos solucionaría problemas de recursos y económicos.

En cuanto a la medicina, los especialistas están trabajando en métodos en los que pueden desarrollar bioimpresoras que utilizan grupos de células para desarrollar biomateriales. Los científicos no descartan la opción de que en el futuro podamos llegar a imprimir prótesis mejores para órganos que hoy son muy difíciles de reparar.

Realidad Virtual

Estamos seguros que este y el siguiente año serán de la realidad virtual. De hecho los últimos dos años también lo han sido. El primer modelo de Oculus Rift, las gafas de realidad virtual, se llevaron los ojos de en CES 2013, el segundo modelo logró lo mismo en la edición de 2014.

Las empresas líderes en la industria están invirtiendo en sus propias gafas de realidad virtual y muchos jugadores esperan poder llegar a probarlos con esta tecnología. Oculus desarrolló un nuevo prototipo con el que evitan que los usuarios se mareen usándolo y varias empresas están invirtiendo mucho capital para desarrollar la tecnología.

Más tarjeta de crédito y débito, menos efectivo

Los cambios en las prácticas de consumo cada vez son más comunes. No es nuevo decir que el uso de uso de dinero efectivo está siendo reemplazado por los pagos electrónicos y las empresas al mismo tiempo, están buscando la manera de ofrecer beneficios para los que usan su tarjeta de crédito y débito para realizar pagos.

Por ejemplo The Telegraph nos cuenta de Coin, una empresa de San Francisco que está desarrollando un dispositivo que podría grabar la información de hasta 8 tarjetas de débito y crédito. Con este los usuarios podrán realizar cualquier pago eligiendo la opción que deseen para realizar el pago. Lo más importante es que este dispositivo se conecta con el celular del usuario, de manera que si se aleja mucho recibiría una notificación que le avisa que la dejó.

Nuevas investigaciones sobre las células madre podrían abrir el camino a una revolución en la medicina moderna. Científicos japoneses lograron un nuevo método para hacer que las células vuelvan a un estado embrionario de una manera mucho más sencilla, económica y con menos problemas éticos.

El nuevo método consiste en meter en un ácido a células adultas por media hora, lo que resulta en que algunas de ellas empiezan a reprogramarse. El proceso, conocido como STAP, es sorprendentemente simple, pues no requeriría una transferencia de núcleos ni otros procedimientos. En Nature explican que “un fuerte estímulo externo, como un factor de estrés con un bajo PH, reprogramaría células somáticas de mamíferos, generando células pluripotentes”. En el video a continuación lo explican:

Una célula pluripotente es una con la capacidad de formar cualquiera de las capas germinales, lo que los científicos definen como células madre. Eso quiere decir que sería capaz de reconstruir cualquier tipo de tejido o de órgano.

Las células STAP fueron introducidas en el embrión de un ratón y fueron incorporadas en la placenta, como se espera que ocurra con una célula madre. Los resultados de esta investigación tiene a los investigadores y médicos a la expectativa, pues además de abrir un camino a un nuevo procesos de células madres, eliminan los problemas éticos relacionados con trabajar sobre embriones para desarrollarlas.

En teoría, si este proceso se puede realizar sobre células humanas, con cualquier célula pluripotente se podría recrear un órgano completo. Por ejemplo, podrían tomar cualquier célula de un corazón para formar un nuevo corazón. El problema con las células madre hoy consiste en conseguir la célula para recrear el órgano, y eso se solucionaría si estas investigaciones siguen dando buenos resultados.

Las impresoras 3D tendrán un protagonismo en el futuro cercano. Hace unas semanas Nokia anunciaba su iniciativa para que los usuarios imprimieran sus propias carcasas, pero eso no es nada si se compara con cualquier avance que se produzca en el ámbito de la medicina regenerativa.

El último acontecimiento, que podría ser un aliento de esperanza para muchos, lo han dado en la Universidad Heriot Watt de Edimburgo, donde un grupo de científicos, médicos y expertos usaron una impresora 3D para recrear células madre embrionarias, dando un paso gigante para obtener todo tipo de tejidos que ayudarían especialmente a personas que necesiten algún tipo de transplante. Lo más interesante es que estos organismos son capaces de diferenciación, lo que significa que se pueden formar en varios tipos de tejidos. Hasta el día de hoy no se había podido conseguir este tipo de impresiones.

Lo que implica este avance médico es que al hacer un transplante de órgano, no se necesite de un donante, además que las posibilidades de que el paciente rechace el órgano son menores. Estos avances se quieren aprovechar para conseguir muestras de tejidos y lo siguiente es probar en ellos diferentes tratamientos y nuevas medicinas de una forma mucho más realista.