lunes, 30 de abril de 2018
Esta puede ser la solución definitiva a los plásticos contaminantes
Esta puede ser la solución definitiva a los plásticos contaminantes
- Químicos de Estados Unidos descubren una forma eficiente de producir un polímero totalmente reciclable que no tiene su origen en el petróleo
Un equipo de químicos de la Universidad Estatal de Colorado (Estados Unidos) presenta esta semana en la prestigiosa revista Science un estudio en el que se detalla la nueva formulación de un nuevo tipo de polimeros que pueden cumplir estas ansiadas espectativas.
La base de este nuevo producto es el monómero Gamma Butirolactona, que se puede convertir en una especie de plástico reutilizable y que ya fue presentado en 2015 por este mismo equipo. La novedad es que los autores han conseguido un proceso de síntesis que soluciona los problemas detectados en la producción del polimero original, denominado poly(GBL). En ambos casos, además de tener características similares a los plásticos convencionales, la futura alternativa no procede del petróleo sino de productos vegetales.
Los polímeros son una amplia clase de materiales caracterizados por largas cadenas de unidades moleculares repetitivas químicamente enlazadas llamadas monómeros. Los polímeros sintéticos actuales incluyen plásticos, fibras, cerámicas, cauchos, recubrimientos y muchos otros productos comerciales.
Basándose en el conocimiento fundamental
El trabajo que ahora se presenta en Science se basa en una generación anterior de un polímero químicamente reciclable que el laboratorio de Chen demostró por primera vez en 2015. Hacer la versión anterior requería condiciones extremadamente frías que habrían limitado su potencial industrial. El polímero anterior también tenía baja resistencia térmica y peso molecular, y, aunque era de tipo plástico, era relativamente blando.
Pero el conocimiento fundamental obtenido de ese estudio fue invaluable, dijo Chen. Condujo a un principio de diseño para el desarrollo de polímeros de la generación futura que no solo sean químicamente reciclables, sino que también muestren propiedades prácticas robustas.
Esta pieza de química innovadora ha entusiasmado a Chen y sus colegas por un futuro en el que los nuevos plásticos verdes, en lugar de sobrevivir en vertederos y océanos durante millones de años, pueden simplemente colocarse en un reactor y, en lenguaje químico, despolimerizarse para recuperar su valor - no es posible para los plásticos del petróleo de hoy. De regreso en su punto de partida químico, el material podría usarse una y otra vez, redefiniendo por completo lo que significa “reciclar”.
Próximos pasos
Chen subraya que la nueva tecnología de polímeros solo se ha demostrado a escala de laboratorio académico. Todavía queda mucho trabajo por hacer para perfeccionar los procesos de producción de monómeros y polímeros con patente pendiente que él y sus colegas han inventado.
Con la ayuda de una subvención inicial de CSU Ventures, los químicos están optimizando su proceso de síntesis de monómeros y desarrollando nuevas rutas, incluso más rentables para dichos polímeros. También están trabajando en problemas de escalabilidad en su configuración de reciclaje de monomero-polímero-monómero, mientras investigan nuevas estructuras químicas para obtener materiales reciclables aún mejores.
”Sería nuestro sueño ver materializarse en el mercado esta tecnología de polímero químicamente reciclable”, destaca el profeso Chen. El primer autor del artículo es el científico de investigación de CSU Jian-Bo Zhu. Los coautores son estudiantes graduados, Eli Watson y Jing Tang, según destaca la Universidad Estatal de Colorado.
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Artículo científico de referencia:
A synthetic polymer system with repeatable chemical recyclability. Jian-Bo Zhu, Eli M. Watson, Jing Tang, Eugene Y.-X. Chen, Science 27 Apr 2018: Vol. 360, Issue 6387, pp. 398-403
DOI: 10.1126/science.aar5498
http://www.lavanguardia.com/natural/20180427/443054090087/polimero-reciclable-alternativa-plasticos-petroleo.html
martes, 24 de abril de 2018
El ‘respirador artificial’ para órganos que promete revolucionar los trasplantes
El ‘respirador artificial’ para órganos que promete revolucionar los trasplantes
La donación de hígado mejora gracias a una bomba de sangre que mantiene al órgano vivo
Cuando muere un donante, los órganos destinados al trasplante se enfundan en bolsas con fluido de preservación y se meten en hielo. El diseño del contenedor de órganos apenas ha variado en los últimos 40 años: sigue siendo muy parecido a la nevera en que se llevan los refrescos a la playa. Pero el frío y la falta de oxígeno pueden dañar el órgano. Se acumulan radicales tóxicos, las mitocondrias sufren daños y se genera una reacción inflamatoria al volver la circulación. Un estudio publicado este miércoles en Nature indica que es hora de revisar el protocolo. En él, científicos europeos demuestran la eficacia clínica de una máquina que permite mantener órganos donados en un estado parecido a su fisiología natural —con circulación sanguínea y a temperatura corporal— antes de la operación.
La máquina de perfusión normotérmica, como se llama, es invento de dos investigadores de la Universidad de Oxford (Reino Unido), Peter Friend y Constantin Coussios. Ellos llevan dos décadas desarrollando el aparato y probando su eficacia con hígados de cerdo. Frente al almacenamiento en frío habitual, la perfusión tiene la gran ventaja de abastecer al órgano con oxígeno. La circulación de sangre (obtenida del banco de donaciones) evita el daño celular y permite añadir nutrientes y medicamentos, por ejemplo anticoagulantes, para minimizar la alteración del metabolismo habitual del hígado.
El nuevo estudio, financiado por la Comisión Europea, es el primer ensayo aleatorizado que compara la tecnología de perfusión con la preservación en nevera. De 220 trasplantados, los que recibieron hígados conservados por el proceso de perfusión mostraron exactamente la mitad del daño celular que los receptores de órganos enfriados, a pesar de que los órganos que pasaron por la máquina estuvieron de media un 54% más de tiempo fuera del organismo. Los investigadores estimaron el daño celular postrasplante a partir de los niveles de aspartato transaminasa. Esta enzima de las células del hígado se emplea en la clínica como bioindicador de degradación y su concentración está correlacionada con el fallo de injerto hepático.
El trasplante de hígado es un tratamiento muy eficaz, pero hay tal escasez de donantes que uno de cada cinco pacientes muere esperando el órgano, explica David Nasralla de la Universidad de Oxford, el autor principal del estudio. Además, los cirujanos se ven obligados a descartar un cuarto de los hígados donados por presentar patologías o características de riesgo para la operación; en España se desechan así unos 400 hígados al año. Los investigadores anotan que en el ensayo se descartaron el doble de órganos almacenados en nevera (32 de 133) que los conservados por perfusión (16 de 137). Esto se traduce en un aumento del 20% en el aprovechamiento de los órganos donados gracias a la máquina.
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El aparato de Friend y Coussios tiene el nombre comercial de OrganOx. Por ahora solo se ha empleado para la perfusión de hígados, pero los investigadores ven la posibilidad de extender su uso a otros órganos. Otra ventaja clave de la bomba es la posibilidad de mantener los injertos fuera del cuerpo hasta 24 horas, lo cual podría permitir donaciones a larga distancia y también retrasar operaciones nocturnas hasta la mañana para reducir el coste de la cirugía. Aun así, no todo son virtudes: el aparato es más grande que una nevera, cuesta más (entre 6.000 y 8.000 euros, aunque varios hospitales tienen unidades de préstamo aseguradas) y exige la formación especializada del personal que vaya a utilizarlo. Por eso, los médicos consideran que su utilidad será mayor para recuperar órganos dañados.
La perfusión normotérmica abre la posibilidad de utilizar aquellos injertos que se descartarían para el trasplante
“Ante injertos en muy buenas condiciones, el beneficio que va a aportar será pequeño y probablemente no merezca la pena el coste”, opina Gloria de la Rosa, médico adjunto de la Organización Nacional de Trasplantes (ONT) y coordinadora del Registro Español de Trasplante Hepático, que no participó en la investigación. Sin embargo, la perfusión normotérmica “abre la posibilidad de utilizar aquellos injertos que a priori se descartarían para el trasplante”, añade la doctora. La máquina permite, por primera vez, mejorar y monitorizar en tiempo real el estado fisiológico de un órgano donado antes de tomar la decisión de trasplantarlo. “Vamos a ver una película dinámica: un hígado que parte de unas condiciones que no son las mejores puede ir estabilizándose si le aportamos oxígeno y los nutrientes necesarios. Le damos la oportunidad de recuperarse”, explica De la Rosa.
La perfusión supone una revolución, sobre todo, para las donaciones llamadas “en asistolia”, o a corazón parado. Recuperar órganos viables de donantes fallecidos por infarto es todo un reto, especialmente si mueren fuera del hospital. Los órganos sufren más de lo habitual y suele ser imposible predecir la calidad del injerto antes del trasplante. El Hospital Clínico de Barcelona cuenta con un grupo especialista en esta clase de trasplantes. Aunque los médicos no llegaron a desarrollar una bomba propia patentada hace años, sí someten los órganos donados en asistolia a una circulación extracorpórea. No siempre funciona, confiesa Juan Carlos García-Valdecasas, jefe del servicio de cirugía hepatobiliopancreática y trasplantes del Hospital Clínico. Ahora están realizando estudios en colaboración con el grupo de Oxford, financiados por La Caixa y Mutua Madrileña, para mejorar el éxito de estos trasplantes. Hace tres meses llevaron a cabo su primer trasplante de hígado en asistolia con una máquina OrganOx. “El hígado estuvo en la bomba durante 12 horas y el éxito fue total”, asegura el cirujano.
https://elpais.com/elpais/2018/04/18/ciencia/1524048502_145770.html
Desarrollado el primer fármaco con el potencial de curar la diabetes tipo 1
Desarrollado el primer fármaco con el potencial de curar la diabetes tipo 1
Científicos españoles han creado una molécula que regenera las células productoras de insulina
Un fármaco nuevo, probado con éxito en ratones y en cultivos de células humanas, es capaz de revertir los síntomas y las causas de la diabetes tipo 1. Si se demuestra su eficacia y seguridad en ensayos clínicos, podría suponer una cura para la enfermedad. El logro, detallado hoy en Nature Communications, es de un equipo internacional de científicos encabezado por investigadores del Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa (Cabimer) de Sevilla. Ha llevado varios años identificar un receptor molecular adecuado que se pueda activar con un fármaco; ahora que lo han descrito, será posible diseñar varias moléculas sintéticas para dar con el medicamento idóneo.
“Si realmente son capaces de trasladar esto a humanos, y eso será en un futuro no corto, tiene aplicaciones no solo en prevención sino en tratamiento. Esto abre una puerta a la curación de la diabetes tipo 1”, ha dicho del avance el investigador Ramón Gomis, catedrático emérito de la Universidad de Barcelona y ex-director del instituto de investigaciones biomédicas Idibaps, que no participa en el estudio.
La diabetes tipo 1 es una condición autoinmune que suele aparecer en la infancia. En los 21 millones de pacientes que la sufren, los linfocitos destruyen las células beta del páncreas, encargadas de almacenar y secretar insulina, creando una dependencia de por vida a la inyección de esta hormona. El nuevo fármaco hace dos cosas: reduce el ataque autoinmune y repone la población de células beta destruidas. Hasta ahora, los tratamientos disponibles —inmunosupresión o terapias celulares— solo podían cumplir una función o la otra, respectivamente.
“Para curar la diabetes hay que hacer las dos cosas: fabricar células que sustituyan a las que no funcionan y detener la causa”, explica Bernat Soria, director del Departamento de Regeneración y Terapias Avanzadas de Cabimer y fundador del centro. El también ex-ministro de Sanidad ofrece el rescate bancario como ejemplo: aunque se invierta dinero en reflotar los bancos, afirma, “si no resolvemos el problema que nos llevó allí, volveremos”.
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La estructura del nuevo compuesto químico (BL001) está protegida por una patente de la Fundación Pública Andaluza Progreso y Salud. Su diseño le permite activar un receptor molecular situado en la superficie de algunas células inmunes y de las células del páncreas, según explica la primera autora del estudio, Nadia Cobo-Vuilleumier. Esta interacción reduce la respuesta inflamatoria y protege a las células beta.
El mismo receptor también se encuentra en las células alfa del islote de Langerhans, que son las encargadas de almacenar y secretar la hormona glucagón. El fármaco provoca la transformación de células alfa en células beta. Este insólito fenómeno, conocido como transdiferenciación, resuelve un problema clave al que se enfrentan las terapias celulares, que es el de regenerar la población de células beta a partir de una muestra inexistente o severamente dañada. “Es muy novedosa la idea, pero finalmente tienen resultados que han convencido”, opina Gomis.
El fármaco ha tenido éxito para prevenir y tratar la diabetes en ratones transgénicos y en cultivos de tejido pancreático donado por las familias de pacientes fallecidos. El investigador principal de Cabimer, Benoit Gauthier, querría tener un medicamento viable “lo antes posible”, pero asegura que es imposible saber cuándo lo conseguirán. “Desarrollar un fármaco desde el laboratorio hasta el paciente cuesta unos 20 millones de euros. Hemos gastado tres millones ya. Si me das 17 millones mañana, en unos pocos años, si todo va bien, ya estaría en el mercado”, afirma. Además de la financiación pública, esta investigación ha recibido contribuciones de las asociaciones de padres Juvenile Diabetes Research Foundation de Nueva York (EE UU) y DiabetesCERO en España.
El compuesto patentado es solo uno de varios que ahora se crearán con el fin de identificar los que tengan umbrales más bajos de eficacia y más altos de toxicidad. Aunque a los ratones se les administró la molécula por inyección, el objetivo final es crear una pastilla. Con suerte, un medicamento como este podría crear tolerancia inmunitaria permanente. “Las empresas farmacéuticas preferirían una pastilla que los pacientes tengan que tomar de por vida, pero mi deseo es que se pueda reeducar al sistema inmune”, concluye Gauthier.
ampliar fotoUN PROBLEMA DE SALUD PÚBLICA MUNDIAL
La diabetes es la enfermedad con la prevalencia más alta del mundo: afecta a 430 millones de personas. De esas, aproximadamente el 95% son de tipo 2 y el 5% son de tipo 1. Mientras que la diabetes de tipo 2 suele aparecer en adultos con obesidad y se puede controlar con la pérdida de peso, la de tipo 1 es una enfermedad autoinmune que no tiene cura y requiere la inyección periódica de insulina. No siempre se manifiesta en la infancia, ya que puede aparecer en adultos después de una reacción inmunológica fuerte, por ejemplo tras una infección o accidente.
En España hay casi cuatro millones de personas con diabetes y 3,5 millones en riesgo de desarrollar la enfermedad. Supone un coste directo del 10% del presupuesto sanitario español. En 2015, este gasto fue de unos 6.000 millones de euros. “Cualquier esfuerzo de investigación o de educación en torno a la diabetes, cualquier actuación que hagamos que disminuya estas cifras, aumentará la sostenibilidad del sistema”, defiende el ex-ministro de sanidad Bernat Soria, que ha participado en este estudio. Su centro de investigación, Cabimer, cuenta con cinco grupos científicos distintos especializados en diabetes.
https://elpais.com/elpais/2018/04/13/ciencia/1523611663_019071.html?id_externo_rsoc=FB_CM
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