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Innovación

Diseñan tampones que diagnostican casos de vaginitis

Un grupo de expertos en biotecnología han elaborado un mecanismo que permite detectar infecciones vaginales usando solamente estos elementos de higiene femenina.

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Ciertos hilos colocados al interior de tampones o toallas higiénicas han logrado detectar el crecimiento excesivo de Candida albicans, responsable de uno de los tipos de vaginitis más frecuentes: la infección por hongos. Este innovador uso de los elementos de higiene femenina permite obtener un diagnóstico sobre esta anomalía en 10 minutos, de acuerdo con información publicada en ACS Omega.

Hoy en día, para confirmar la mayoría de casos de vaginitis, las mujeres deben programar una consulta con su ginecólogo, hacerse un frotis vaginal y esperar entre 24 y 72 horas para obtener los resultados de la prueba PCR. Aunque a grandes rasgos parece un protocolo simple, en realidad es un gran inconveniente para las mujeres que ven afectada su vida diaria y un reto para quienes tienen un acceso limitado a los servicios de salud. Todo esto supone un gran contraste, teniendo en cuenta que no se necesita una prescripción o diagnóstico para acceder a los medicamentos para las infecciones vaginales producidas por hongosde modo que si experimentan picores u otros síntomas, pueden asumir que tienen una infección por hongos y utilizar un tratamiento.

Sin embargo, como se ha mencionado en otros artículos, el uso de estos fármacos no significa que sean los apropiados para detener el proceso infeccioso, ya que los síntomas pueden estar relacionados a infecciones bacterianas e incluso, alergias.

La idea de estos tampones para diagnosticar vaginitis fue pensada hace un par de años, afirmó Naresh Kumar Mani, biotecnólogo del Instituto Tecnológico de Manipal (India) y autor principal del estudio sobre estos elementos de higiene femenina. “Estuve discutiendo con mi colega -ella es obstetra- y también con otro colega, un médico micólogo. No se hace mucho hincapié en la Candida albicans, aunque es un desastre para las personas inmunodeprimidas, los neonatos y las mujeres”, expresó al diario The Scientist. Asimismo, aseguró que en la unidades de cuidado intensivo, la Candida es el principal patógeno fúngico causante de sepsis grave o shock séptico. Así surgió la idea para crear un dispositivo de bajo costo que lo detecte tempranamente.

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Así se crearon los tampones especiales para diagnostico

Inicialmente, los científicos de India buscaron un ensayo que pudiera detectar un crecimiento excesivo de C. albicans en el flujo vaginal, ya que esto es uno de los primeros signos de vaginitis. Se decidieron por la L-prolina β-naftilamida (PRO), un sustrato que reacciona con la L-prolina aminopeptidasa, una enzima producida por C. albicans y otros organismos. “Estos sustratos, en el momento en que entran en contacto con la enzima, sufren una hidrólisis y dan lugar a un simple cambio de color”, explicaron los científicos.

Luego de ello, el equipo de investigación requería un método que les permitiera elaborar una matriz de hilo que pudiera incrustarse en un tampón o una compresa y transportar el sustrato. Fue así como se decidió optar por los tampones y toallas higiénicas comercializados en el mercado para que los hilos absorbieran la suficiente cantidad de L-prolina aminopeptidasa para que la infección fuera detectada. Antes de incrustar los hilos en estos elementos, debieron ser lavados en una solución de heptano para eliminar sus recubrimientos y los trataron con el sustrato a usar.

Para que los resultados que se reflejaran en los tampones y las toallas higiénicas fueran confiables, el equipo identificó el umbral en el que se produce una infección y diseñó el ensayo para que cambiara de color sólo cuando hubiera una concentración suficientemente alta de la enzima. En un ensayo para probar los niveles adecuados de detección, cuando había una cantidad suficiente del hongo para indicar una vaginitis por hongos, los hilos se volvían de color rosa. A mayor concentración fúngica, más oscuro era el tono de rosa evidenciado en los tampones. En una mujer sin infección, el hongo Candida albicans vive dentro del microbioma vaginal en pequeñas cantidades.

Si bien el nuevo uso para los elementos de higiene femenina representa un gran avance para la salud de las mujeres, el equipo desarrollador aseguró que los tampones detectores todavía necesitan ciertos ajustes. Por un lado, el color de los hilos de los tampones no serían los más indicados en caso de que las mujeres estén menstruando y por otro, otros patógenos, como la bacteria Clostridium difficile, pueden producir la enzima L-prolina aminopeptidasa, lo que mostraría un resultado equivocado.

A pesar de estas limitaciones, expertos concuerdan en que el “método casero de bajo coste, sencillo y rápido para detectar infecciones vaginales por hongos representa un avance para mejorar la salud de las mujeres”. Actualmente, Mani está trabajando con colaboradores en Estados Unidos y el Reino Unido para encontrar análogos a los de PRO, ya que es una sustancia cancerígena, y conseguir financiación para llevar el producto al mercado.

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Innovación

Algoritmo de IA detecta el alzhéimer en conversaciones telefónicas

En Japón, un grupo de investigadores desarrolló un modelo para evaluar características del habla, uno de los primeros signos del alzhéimer.

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Investigadores que trabajan en el Departamento de Salud Pública de McCann Healthcare Worldwide Japan Inc. han creado tres algoritmos que pueden utilizarse para detectar el Alzheimer en pacientes mientras mantienen conversaciones telefónicas. El grupo ha redactado un documento en el que se describen los algoritmos y su eficacia, y lo ha subido al sitio de acceso abierto PLOS ONE.

Pese a que la comunidad científica ha dedicado numerosos esfuerzos en la búsqueda de una cura para el alzhéimer, todavía no se conseguido. Sin embargo, se han logrado importantes avances en la ralentización de esta condición, destacando en los últimos años el uso de las nuevas tecnologías y el desarrollo de novedosas herramientas para los pacientes y sus cuidadores. De acuerdo con estadísticas globales, aproximadamente 5,8 millones de personas en Estados Unidos están afectadas por esta patología, por lo cual se está enfatizando en la detección en etapas tempranas.

Cambios en el habla: clave para detectar el alzhéimer

Investigaciones anteriores han demostrado que algunos de los primeros signos de esta enfermedad son hablar más despacio de lo normal y hacer más pausas durante las conversaciones. De hecho, yas se está trabajando para reconocer las dificultades del habla: un proyecto de un equipo de Japón utiliza la prueba de la Entrevista Telefónica para el Estado Cognitivo (TICS-J), en la que se graban las conversaciones telefónicas y se estudian para ver si hay habla lenta o entrecortada. En este nuevo estudio, los investigadores han sustituido a los humanos que escuchan y analizan las conversaciones telefónicas por un ordenador que ejecuta un algoritmo de aprendizaje automático.

Se diseñaron tres algoritmos diferentes de aprendizaje automático para estudiar los patrones del habla. A todos ellos se les enseñó a identificar signos de alzhéimer utilizando grabaciones de voz de un programa de demencia en curso en Japón. Después de extraer las características vocales de cada archivo de audio, se desarrollaron modelos de aprendizaje automático basados en el refuerzo de gradiente extremo (XGBoost), el bosque aleatorio (RF) y la regresión logística (LR), utilizando cada archivo de audio como una observación. Se evaluó el rendimiento predictivo de los modelos desarrollados mediante la descripción de la curva de características operativas del receptor (ROC), calculando las áreas bajo la curva (AUC), la sensibilidad y la especificidad.

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A continuación, se utilizaron otras grabaciones de voz para probar los algoritmos, y los investigadores descubrieron que, por término medio, eran tan buenos o ligeramente mejores que el TICS-J y no daban ningún falso positivo. Los investigadores sugieren que sus algoritmos podrían utilizarse para ofrecer una forma más barata y accesible de realizar pruebas de detección temprana de la enfermedad. Además, realizamos clasificaciones considerando a cada participante como una observación, calculando el promedio del valor predictivo de sus archivos de audio y realizando comparaciones con el rendimiento predictivo del cuestionario basado en TICS-J.

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Los modelos de predicción que promedian el valor predictivo de cada archivo de audio para cada participante mostraron un rendimiento aún mayor que los construidos para cada archivo de audio. Los científicos aseguran que se debe interpretar este resultado con precaución, puesto que podría tener potencial para una predicción más robusta de la enfermedad de Alzhéimer mediante la obtención de múltiples archivos de audio de conversaciones diarias para cada participante.

“Los hallazgos de nuestro estudio pueden crear la oportunidad de construir nuevas herramientas para identificar el riesgo de EA utilizando sólo las características vocales obtenidas de las conversaciones diarias por teléfono, como método de pre-selección entre la población general. Podría permitir e impulsar la detección y el diagnóstico tempranos de la demencia, incluido el alzhéimer”. Asimismo, mencionaron que la evolución tecnológica actual -por ejemplo con las herramientas que surgen desde el internet de las cosas o las aplicaciones móviles- este algoritmo podría funcionar como método de monitoreo en casa.

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Investigación Clínica

Científicos logran eliminar el cáncer metastásico de ratones

La terapia radiofarmacéutica dirigida junto con inmunoterapia erradicó por completo el cáncer metastásico en ratones de laboratorio.

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Científicos logran eliminar el cáncer metastásico de ratones

La investigación publicada en la revista ‘Science Translational Medicine’ destaca que científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh y de la Universidad de Wisconsin-Madison, en Estados Unidos lograron erradicar el cáncer metastásico en ratones combinando la terapia radiofarmacéutica dirigida con la inmunoterapia, inclusive cuando se suministrada la combinación en dosis muy bajas.

  “Estamos entusiasmados, con dosis tan bajas de radiación, no esperábamos que la respuesta fuera tan positiva (…) En los ensayos clínicos, tendemos a ir con la dosis máxima tolerable, con la idea de que la radiación mata el cáncer y cuanto más demos, mejor. Pero en este estudio nuestro concepto es diferente: no estamos tratando de destruir el tumor con la radiación. Intentamos activar el sistema inmunitario para que mate el cáncer” explica el doctor Ravi Patel, profesor adjunto de Pitt y radio-oncólogo del Centro Oncológico Hillman del UPMC y autor principal del estudio.

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Recordemos, que la inmunoterapia es una herramienta vital para tratar el cáncer ya que impulsa al sistema inmune a combatirlo, sin embargo, algunos pacientes desarrolla resistencia a las inmunoterapias actuales o tienen tumores inmunológicamente “fríos” que no dan una buena respuesta.

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Terapia para tumores fríos

En estos casos específicos los oncólogos optan por la radioterapia de haz experto -EBRT donde el paciente entra en una máquina que dirige radiación directamente al tumor, lo que a veces ayuda a transformarlos en tumores “calientes” que si responden a la inmunoterapia.

De hecho en pacientes cuyo cáncer ha hecho metástasis la EBRT no se puede aplicar a todas las zonas tumorales ya que los tumores distantes pueden ser muy pequeños, abundantes o difusos para que el paciente tolere tanta radiación, en estos casos la terapia con radionúclidos dirigida suele ser la mejor opción de tratamiento.

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No obstante, para el método desarrollado por los científicos norteamericanos se usó un elemento radioactivo que se une a una molécula dirigida al tumor que se administra por vía intravenosa lo que se traduce en administrar radiación directa a las células cancerígenas. Durante el estudio, el equipo halló un método  para administrar a ratones con cánceres metastásicos inmunológicamente fríos dosis variables de terapia de radionúclidos dirigida junto con la inmunoterapia.

La dosis perfecta de la terapia

Sin embargo, debido a que la radiación de una terapia dirigida con radionúclidos puede ser nociva si se da en dosis muy altas o en momentos equivocados era primordial crear ensayos donde se estableciera la dosis precisa de radioterapia y el tiempo en el cuál esta se administraría en el tumor.

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Con esto en mente, los científicos iniciaron el estudio determinando el periodo y la dosis exacta a aplicar. Sorprendentemente, los ratones a los que se les dieron dosis muy bajas como para eliminar el cáncer se curaron del mal cuando se les administraron junto con la inmunoterapia.

Según el Dr. Patel, esto se debe a que en lugar de destruir los tumores, las dosis bajas de radiación “estresaban las células del tumor”, estimulando el tipo de respuesta que el sistema inmunitario suele producir ante una infección. Impulsadas por la inmunoterapia, las células inmunitarias atacaron las células cancerosas que habían sido dañadas por la radioterapia.

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Barrera de protección contra el cáncer metástasico

Adicionalmente, al introducir células tumorales nuevamente en ratones curados su organismo estuvo en la capacidad de eliminarlo rápidamente y no volverlo a desarrollar.  “El tratamiento con dosis bajas de radioterapia e inmunoterapia erradicó su cáncer, y también actuó como una especie de vacuna anticancerígena, impidiendo que los ratones volvieran a padecer este tipo de cáncer”, apunta Patel.

De otro lado, el equipo probó su terapia combinada en perros domésticos que ya padecían cáncer metastásico natural, al igual que con los ratones, los perros toleraron bien el tratamiento y no tuvieron efectos secundarios mayores.

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Finalmente, el estudio destaca que una compañía emergente está completando ahora los estudios necesarios para solicitar la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos -FDA- para empezar a probar el agento novedoso que se dirige a cualquier tipo de cáncer y que permitió desarrollar la terapia, para probarlo en seres humanos.

Se necesitan ensayos clínicos en humanos para que nuestro hallazgo se convierta en un nuevo estándar de atención,  Mientras tanto, el concepto de este enfoque puede probarse en humanos ahora, utilizando radioterapias aprobadas diseñadas para atacar tipos específicos de cáncer”, concluye Patel.

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Innovación

Informe OMS: importancia de la edición del genoma humano para la salud pública

La OMS considera que la edición del genoma humano podría representar una herramienta para tratar diferentes enfermedades.

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Informe OMS importancia de la edición del genoma humano para la salud pública

La Organización Mundial de la Salud publicó dos informes complementarios con las primeras directrices mundiales para comenzar a establecer la edición del genoma humano como un herramienta para impulsar el avance de la salud pública con enfoque de seguridad, eficacia y ética.

Estos informes son el resultado de la primera amplia consulta global que evalúa la edición de genómica humana somática, de línea germinal y hereditaria. La consulta duró más de dos años e involucró a cientos de participantes, incluyendo científicos e investigadores, líderes de opinión y grupos de pacientes.

Esta es una de las publicaciones que más se esperaba de la organización, pues da una mirada general a como las terapias genéticas pueden ayudar a tratar diferentes enfermedades en los sistemas sanitarios del mundo, al respecto, el Dr. Tedros Adhanom Ghebreyesus, Director General de la OMS explicó que “la edición del genoma humano tiene el potencial de mejorar nuestra capacidad para tratar y curar enfermedades, pero el impacto total solo se logrará si la implementamos en beneficio de todas las personas, en lugar de fomentar una mayor inequidad en salud entre y dentro de los países”.

Entre los beneficios que destaca la organización de la edición del genoma humano, están el diagnóstico más rápido y preciso, terapias específicas dirigidas y la prevención de trastornos genéticos. Recordemos, que los tratamientos genéticos somáticos (donde se modifica el ADN de un paciente para tratar una enfermedad) han dado positivos resultados en el tratamiento de patologías e infecciones complejas como el VIH, la anemia de células falciformes y la amiloidosis por transtiteretina, además de representar un enorme avance en el tratamiento de varios tipos de cáncer.

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No obstante, no se deben ignorar los riesgos que existen como los relacionados a la edición de la línea germinar y hereditaria del genoma humano, ya que pueden llegar a afectar los embriones humanos y transmitirse a generaciones siguientes modificando los rasgos de los descendientes.

Los informes además recogen recomendaciones sobre la gobernanza y la supervisión de la edición del genoma humano en nueve áreas diferentes: Liderazgo de la OMS y su Director General; 2. Colaboración internacional para una gobernanza y supervisión eficaces; 3. Registros de edición del genoma humano; 4. Investigación internacional y viajes médicos; 5. Investigación y otras actividades ilegales, no registradas, poco éticas o inseguras; 6. propiedad intelectual; 7. Educación, compromiso y empoderamiento; 8. Valores y principios éticos para uso de la OMS y 9. Revisión de las recomendaciones.

De este modo, la OMS insta a los países a implementar escenarios específicos para ilustrar desafíos prácticos en la implementación, regulación y supervisión de la investigación. Se proponen escenarios específicos donde:

  • Se lleve a cabo un ensayo clínico hipotético de edición del genoma humano somático para la anemia de células falciformes en África occidental
  • Uso propuesto de la edición del genoma somático o epigenético para mejorar el rendimiento deportivo
  • Una clínica imaginaria con sede en un país con una supervisión mínima de la edición hereditaria del genoma humano que ofrece estos servicios a clientes internacionales después de la fertilización in vitro y el diagnóstico genético preimplantacional.

“Estos nuevos informes del Comité Asesor de Expertos de la OMS representan un paso adelante en esta área de ciencia emergente rápidamente. A medida que la investigación global profundiza en el genoma humano, debemos minimizar los riesgos y aprovechar las formas en que la ciencia puede impulsar una mejor salud para todos, en todas partes” explicó el Dr. Soumya Swaminathan, el científico jefe de la OMS.

¿Por qué es tan importante el informe de uso de la edición del genoma humano?

La reciente aplicación de herramientas, como CRISPR-Cas9 (repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente interespaciadas; nucleasa Cas9), para editar el genoma humano con la intención de tratar o prevenir enfermedades y las lagunas en nuestro conocimiento científico, además de algunas de las aplicaciones propuestas de edición del genoma humano, plantean cuestiones éticas que han puesto de relieve la necesidad de una supervisión sólida en esta área, sentencia el documento.

Con esta premisa en mente, la OMS en diciembre de 2018,estableció un comité asesor de expertos multidisciplinario y mundial Edición, en adelante llamado el Comité para examinar los desafíos científicos, éticos, sociales y legales asociados con la edición del genoma humano (somático, de línea germinal y hereditaria).

Finalmente, el Comité desarrolló un marco de gobernanza que se basa en buenas prácticas de tecnologías emergentes y las aplicó específicamente a la edición del genoma humano. El marco de gobernanza, que se puede implementar en diferentes contextos, está destinado a ayudar a quienes tienen la tarea de fortalecer las medidas de supervisión, independientemente de que sea a nivel institucional, nacional, regional o internacional.

INFORME 1: Edición del genoma humano: un marco para la gobernanza

INFORME 2: Edición del genoma humano: recomendaciones

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