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Trabajan en prueba para covid-19 que actúa similar a la detección de estupefacientes

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Investigadores del Cinvestav trabajan en una prueba de rápida visualización con la intención identificar positivos por nuevo coronavirus

Países como China, Canadá o Reino Unido han invertido recientemente en pruebas de detección rápidas de SARS-CoV-2 a partir del uso de aptámeros, conocidos como los anticuerpos químicos debido a su afinidad con las que se les crea para adherirse a ciertas moléculas. Al tiempo que Estados Unidos prueba un fármaco experimental para cáncer basado también en aptámeros contra la enfermedad de Covid-19.

Para México, este tipo de tecnología no es desconocida, incluso existe una propuesta encabezada por Luis Marat Álvarez Salas, adscrito al Departamento de Genética y Biología Molecular del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), quien junto con sus estudiantes ha adaptado en cuestión de semanas, tecnologías previamente utilizadas para la detección del virus de papiloma humano (VPH), que puede ser útiles en pruebas rápidas de Covid-19.

Los aptámeros son pequeñas moléculas de ADN o ARN sintetizadas químicamente mediante el método Selex, que mimetiza el proceso de selección natural en pozas de oligonucleótidos de cadena sencilla donde se incuba el elemento particular con que se desea que el aptámero tenga afinidad, como puede ser una célula o, el caso particular la proteína Spike (S) del SARS-CoV-2.

“Usamos como blanco de detección a la proteína llamada Spike del nuevo coronavirus, que es la más prominente de la superficie del virus y la responsable de la infección de las células en el hospedero. Para obtener los aptámeros incubamos una poza de oligonucleótidos de cadena sencilla con la proteína Spike purificada y separamos aquellas moléculas de oligonucléotidos que interactúan de manera específica con ella. De hecho, se llaman aptámeros, porque son las moléculas más aptas en la interacción”, explicó.

Una vez obtenidos los aptámeros, se pueden realizar las pruebas de detección visuales, que consisten en un biosensor de reconocimiento y un elemento transductor de señal, en este caso nanopartículas de oro, que ayudan a detectar la interacción con el virus, a través del cambio de color con los reactivos.

“El concepto es muy similar a las pruebas para reconocimiento de estupefacientes que se emplean en aduanas y aeropuertos que, al poner una muestra de la sustancia con el reactivo, si cambia de color significa que la prueba es positiva. Sólo que, en lugar de analizar sustancias, se busca si una persona presenta una infección activa por SARS-CoV-2”, explicó el investigador del Cinvestav.

Para ello, el grupo de Álvarez Salas ha acoplado aptámeros a la superficie de nanopartículas buscando esta agregación. La suspensión sería de color rojo y cuando se coloque la muestra del paciente, si cambia a color azul, revelaría la presencia del virus. “Esto nos daría una prueba sencilla y barata para identificar infecciones activas”, comentó el también miembro del Sistema Nacional de Investigadores.

De hecho, el grupo de investigación había desarrollado una prueba para identificar papilomavirus patentada hace ya cinco años, por lo que adaptar la tecnología en aras de detectar SARS-CoV-2, lo cual involucró aislar aptámeros de coronavirus, les llevó menos de un mes.

En ese sentido, refirió que a diferencia de otras pruebas que se han un sugerido para las etapas del desconfinamiento, la producción de aptámeros tienen la ventaja de producir grandes cantidades de insumo, incluso se pueden sintetizar en el orden de miligramos, lo que significa suficiente material para miles de pruebas.

De forma que en el transcurso de un día se puede hacer el proceso de síntesis de microgramos de aptámeros, al otro día acoplarlos a las nanopartículas para colocarlos en pequeños contenedores de plástico antiadherente y empezar a usar las pruebas de diagnóstico.

Además, el uso de pruebas con aptámeros resulta menos costosa que el diagnóstico por ELISA (usado en la detección de anticuerpos), debido a que los anticuerpos requeridos en ese tipo de análisis precisan de un elemento biológico para su obtención, como puede ser un modelo animal o cultivo de células. Es también menos costosa que la RT-PCR usada actualmente y no requiere equipos especiales, ni personal capacitado. En cambio, con los aptámeros el proceso es totalmente in vitro, se sintetizan en máquinas automáticas disponibles en México y accesibles al Cinvestav, además de tener un mejor control de calidad.

Asimismo, los aptámeros pueden adaptarse prácticamente a todas las tecnologías de reconocimiento molecular que existen actualmente para anticuerpos. Esta prueba de detección rápida, propuesta por el grupo de Alvarez-Salas, sería útil en distintas fases de la pandemia, ya que podrían emplearse en los casos sospechosos sin cuadros de salud grave, como ocurre incluso en las personas infectadas asintomáticas que continúan circulando en la calle y que son potencialmente transmisores de la enfermedad.

Más aún, el uso de aptámeros se ha sugerido recientemente para inhibir la infección viral, por lo que en colaboración con Liliana Quintar, del Departamento Química, y Edgar Morales, del Departamento de Bioquímica, ambos del Cinvestav, se ha propuesto verificar la capacidad de los aptámeros anti-Spike obtenidos para bloquear la interacción de Spike con el receptor celular de CoV-2.

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Científica mexicana ayuda a revelar increíbles criaturas del fondo del océano

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Guadalupe Bribiesca-Contreras es autora de un estudio sobre la diversidad del mar profundo

«Yo la verdad me muero de emoción».

«Es que es impresionante. Hay animales que nunca habíamos visto o comportamientos que nunca habíamos observado, es un mundo completamente diferente».

La científica mexicana Guadalupe Bribiesca-Contreras compartió con BBC Mundo qué sintió al ver por primera vez algunos de los seres que halló con sus colegas a profundidades de hasta más de 5000 metros.

La bióloga marina, investigadora del Museo de Historia Natural de Londres, es la autora principal de un nuevo estudio sobre los hallazgos de una expedición a una zona muy poco estudiada del Océano Pacífico.

Con un vehículo operado en forma remota, los científicos recogieron 55 especímenes del mar profundo que pertenecen a 48 especies diferentes.

Ya se ha confirmado que al menos siete de esas especies son nuevas para la ciencia, explicó Bribiesca-Contreras. Y se cree que en total el número de especies jamás registradas podría llegar a más de 30.

Pero este mundo desconocido, diverso y deslumbrante se encuentra bajo amenaza.

En el océano profundo también hay grandes cantidades de metales y ya existen planes para su explotación.

Recolectar organismos que no sobreviven fuera de su medio natural puede parecer una intervención drástica. Pero los científicos advierten que saber más acerca de los seres del mar profundo es más urgente que nunca para intentar protegerlos.

¿Dónde fueron hallados los animales y a qué profundidades?

La expedición recogió muestras en una región del Océano Pacífico entre Hawái y México que se conoce como la zona Clarion-Clipperton (CCZ por sus siglas en inglés), una vasta área que cubre más de cinco millones de km cuadrados.

Además de planicies abisales «hay allí un montón de montes submarinos y la profundidad varía», señaló la bióloga.

«Varios de los ejemplares que tenemos son de más de 5.000 metros de profundidad, pero algunas muestras se tomaron en montes submarinos a unos 3.200 mt».

Las profundidades en la zona Clarion-Clipperton llegan a unos 5.500 metros, tanto como la altura del Monte Kilimanjaro.

«Imagina solo que te vas a correr cinco kilómetros, cuánto te tardas. Esa es la profundidad a la que recolectamos organismos, es increíble», señaló Bribiesca-Contreras.

La amenaza de la minería en el fondo del mar

La zona Clarion-Clipperton ha atraído en años recientes la atención no solo de la comunidad científica, sino de gobiernos y empresas.

Grandes extensiones de sus planicies están cubiertas de nódulos polimetálicos, trozos de roca del tamaño de una papa ricos en metales como cobalto, níquel, manganeso y cobre.

Estos materiales son utilizados en tecnologías verdes como torres eólicas y autos eléctricos. El interés en extraerlos ha aumentado, especialmente por parte de compañías y gobiernos según los cuales los metales del océano profundo serán esenciales para combatir el cambio climático.

Sin embargo, quienes se oponen a estas iniciativas advierten que la extracción de metales podría devastar vastas áreas del océano y causar un daño irreparable a ecosistemas únicos que aún no son comprendidos.

Para Bribiesca-Contreras, «si no sabemos ni siquiera qué vive ahi no sabemos el daño que va a ocasionar tratar de extraer este recurso».

Expediciones como la del Museo de Historia Natural de Londres son parte de un esfuerzo científico en una carrera contra el tiempo.

Adrian Glover, director del grupo de investigación sobre el mar profundo en el Museo de Historia Natural de Londres, es coautor del nuevo estudio.

«Si bien la minería en aguas profundas es una preocupación medioambiental muy válida, nos encontramos en una situación positiva en la que hemos podido realizar una gran cantidad de investigación fundamental mientras la industria sigue restringida de la explotación a gran escala», afirmó Glover.

«Una gran decisión a nivel de la sociedad sobre la minería en aguas profundas está en el horizonte y nuestro papel es proporcionar la mayor cantidad de datos posible para informar esa decisión lo mejor que podamos».

«Hacen cosas rarísimas»

Bribiesca-Contreras describió a BBC Mundo algunos de los animales extraordinarios hallados en la expedición.

«Por ejemplo, tienes esponjas carnívoras, lo que suena super raro. Uno esperaría que sean como una planta carnívora que está como esperando a que le caiga la comida».

«Pero tenemos vídeos en los que se ve que pasa un camaroncito y la esponja cambia de forma para engullirlo y luego escupe el exoesqueleto».

«Hacen cosas rarísimas, producen luz. También tienen adaptaciones súper raras para reproducción, porque no es como caminar por Londres que está lleno de hombres o de mujeres».

«Allá abajo puedes pasar un kilómetro y no encontrar a alguien de tu misma especie. Entonces tienen adaptaciones donde los machos se convierten en parásitos de las hembras, por lo que las hembras siempre tienen como un reservorio de espermatozoides para cuando quieran reproducirse».

Uno de los especímenes que más llamó la atención de la científica es un erizo.

«Cuando vas a bucear normalmente ves erizos moviéndose pero muy lento. Pues este erizo, cuando se le acerca el vehículo operado remotamente se levanta y comienza como a galopar, lo ves corriendo en el fondo».

La bióloga señaló que en el oeste de la zona Clarion-Clipperton hay muy poco alimento.

«A la zona este le llegan más nutrientes en forma de ‘nieve marina’, todo lo que se va muriendo y no se lo van comiendo en el camino, todo eso va cayendo. Hay más nieve marina en la zona este que en el lado oeste».

Los científicos esperaban ver sólo animales pequeños debido a la falta de alimento.

«Pero encontramos un pepino de mar de más de medio metro y una esponja de como un metro de longitud».

¿Por qué es importante recolectar animales del mar profundo?

La expedición se centró en áreas del oeste de la zona Clarion-Clipperton, que es la parte menos estudiada.

Y otra particularidad del estudio es que recogió muestras de animales grandes.

«Lo que se estudia más comúnmente en esta zona son todos los organismos que viven en el sedimento».

«Agarran un montón de lodo, lo tamizan y todas las cosas chiquititas, gusanos, algunos crustáceos, todo eso es a lo que se ha dado más énfasis. Los animales grandes son muy difíciles de colectar».

La ventaja de contar con especímenes, y no solamente fotos como las tomadas en expediciones anteriores, es que para estudiar estas especies «necesitas tener al ejemplar, contarle los tentáculos, las patas, ver caracteres internos».

Los ejemplares serán comparados por taxónomos expertos con los escasos especímenes considerados tipo de su especie, para así determinar con certeza si efectivamente más de 30 de los organismos colectados son especies nuevas.

Y también será posible realizar estudios de ADN.

«Secuenciamos un gen que se utiliza comúnmente y lo comparamos contra secuencias que ya existen. Pero ese es otro de los grandes problemas, que los animales de mar profundo son tan raros y pertenecen a linajes tan completamente diferentes que no hay nada similar cuando los comparas en bases de datos. Necesitamos empezar a generar bases de datos de mar profundo».

Una expedición, mil preguntas

El estudio generó todo un abanico de interrogantes para Bribiesca-Contreras y sus colegas.

«Nos gustaría investigar cómo se reproducen estos animales y algo que me encantaría saber es cuánto tiempo viven. Han hecho algunos estudios en ciertas esponjas que tienen mil o dos mil años de edad».

«¿Qué tan viejos son los animales que recolectamos? Como decía antes, algunos de los animales que encontramos eran enormes. Y para llegar a ese tamaño en un ambiente con tan poca energía, yo creo que es porque ha pasado mucho tiempo».

Los científicos también esperan investigar cómo se relacionan esos organismos con otros grupos de animales marinos.

«Muchos de estos grupos de mar profundos representan ramas muy largas en el árbol de la vida. Se separaron de grupos de aguas más someras a lo mejor hace cien millones de años, son grupos súper ancestrales».

Guadalupe Bribiesca-Contreras supo de niña cuando crecía en Ciudad de México que quería ser bióloga marina. Aunque entonces nunca había visto el mar, y solo lo conocía por documentales como los de Jacques Cousteau.

Hoy en día y luego de años de estudios y expediciones esa pasión sigue creciendo, junto a un sentimiento de gran respeto por los animales que habitan las profundidades del océano.

«Imagina lo difícil que debe ser vivir en el mar profundo. ¿Cuánto tiempo lleva la especie humana? Es incomparable con algunas de estas especies que sobrevivieron eventos de extinción masiva y tienen linajes de cien millones de años».

«Yo a estos animales los veo hermosos y ante ellos siento sorpresa, admiración y un montón de curiosidad».

«Cada vez que vemos algo tenemos mil preguntas».

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(Fuente: eltiempo)

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Científicos logran resucitan órganos de cerdos muertos

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Los científicos lograron descubrir una forma para que los órganos de los porcinos fallecidos volviesen a funcionar como si el organismo estuviera vivo

Los órganos de varios cerdos que se encontraban muertos, con aproximadamente una hora sin signos vitales, fueron revividos por un grupo de científicos de la Universidad de Yale, que estudia este sistema de “resucitación” desde hace años y han realizado ya varios experimentos.

Después de varios intentos lograron descubrir una forma de traer de vuelta a la vida las células de porcinos fallecidos y que los órganos que conforman el cuerpo volviesen a funcionar como si el organismo estuviera vivo.

Este logro plantea una propuesta que podría cambiar el curso de la medicina, haciendo posible restaurar la función de órganos vitales después de que una persona haya fallecido, reseña National Geographic.

De acuerdo al estudio en el que utilizaron un grupo de cerdos muertos cuyos cuerpos habían estado en el laboratorio por una hora, sin ningún signo vital, el equipo logró bombear la sangre a través de un dispositivo similar a un bypass cardiopulmonar, llamado OrganEx.

En cuanto los organismos recibieron la oxigenación adecuada, las células comenzaron a funcionar como si el cerdo siguiera vivo, sin embargo no tenía conciencia alguna, explica el artículo publicado por la revista Nature.

Las células de sus órganos, incluyendo el corazón, el hígado, los riñones y el cerebro funcionaban de tal forma que parecía que el animal seguía con vida, incluso el cadáver no estaba rígido, como es el caso de otros ejemplares muertos que no fueron tratados con el procedimiento.

El propósito de la investigación según los autores, es encontrar la forma de mantener órganos bien conservados mucho tiempo después de la muerte del donador. Si el objetivo se cumple, la cifra de órganos disponibles para el trasplante podría incrementar significativamente.

Sin embargo, aún existen más estudios científicos por realizar al respecto, así como el debate ético de lo que representa.

(Fuente: elciudadano)

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Descubren que las plantas producen su propia aspirina para protegerse del estrés ambiental

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Un grupo de investigadores de instituciones científicas de Estados Unidos reveló que las plantas producen su propia aspirina, el nombre comercial del ácido salicílico, como medio de regulación y protección ante las diversas amenazas presentes en su entorno, como insectos, calor excesivo y sequía, informó este martes la Universidad de California en Riverside.

De acuerdo con el estudio, publicado en la revista Science Advances, se analizó la respuesta al estrés ambiental en las células de la Arabidopsis, un género de planta herbácea de la familia de las brasicáceas.

Este tipo de estrés suele provocar en todos los organismos vivos la formación de especies reactivas de oxígeno (EOR), unas moléculas que ocasionan daños a nivel celular. Los científicos explicaron que, en el caso de los humanos, las EOR ocasionan quemaduras y pecas cuando son expuestas al sol sin ningún tipo de protección.

Los altos niveles de las EOR en las plantas pueden resultar peligrosas para ellas, pero en cantidades menores estas moléculas tienen una importante función en sus células. En palabras del investigador Jin-Zheng Wang, las EOR pueden ser una “espada de doble filo”, ya que “a niveles no letales” estas actúan como “una llamada de emergencia a la acción, que permite la producción de hormonas protectoras como el ácido salicílico”.

Según los responsables de la investigación, se descubrió que, en una situación de estrés provocada por el calor, la luz solar constante o la sequía, el aparato de producción de azúcar en las células vegetales genera una molécula de alarma inicial, la cual es conocida como MEcPP.

Produciendo su propia aspirina

La acumulación de MEcPP, que también se ha observado en bacterias y en parásitos de la malaria, induce a la producción de ácido salicílico, el cual protege a las células de la planta, específicamente a los cloroplastos, que son los encargados del proceso de la fotosíntesis.

“Es como si las plantas usaran un analgésico para dolores y molestias, tal como lo hacemos nosotros”, señaló la bióloga Wilhelmina van de Ven. Por su parte, el profesor Katayoon Dehesh comentó que, debido a que el “cambio climático” cada vez es más “frecuente”, este compuesto químico ayudaría “a las plantas a resistir el estrés”.

Además, indicó que esperan “aumentar la capacidad de las plantas para” producir ácido salicílico, lo que representaría “un paso adelante para desafiar los impactos del cambio climático en la vida cotidiana”. “Nos gustaría poder utilizar los conocimientos adquiridos para mejorar la resistencia de los cultivos”, mencionó Wang.

(Fuente: n.com)

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