Conéctate con nosotros

Innovación

Nuevo método de impresión 3D de órganos reduce la resistencia bacteriana

Investigadores han diseñado un método de impresión 3D de órganos con materiales intínsecamente resistentes a las bacterias, minimizando el riesgo de infección o complicaciones futuras de salud

Publicado

el

impresion 3d organos reduce resistencia bacteriana

Un grupo investigador de la Universidad de Nottingham han descubierto, mediante una nueva forma de impresión 3D, cómo fabricar prótesis u órganos del cuerpo artificiales y otro tipo de dispositivos médicos con una funcionalidad incorporada que ofrece una mejor forma y durabilidad, reduciendo al mismo tiempo el riesgo de infección bacteriana.

De acuerdo con los autores, se trata de una técnica pionera que demuestra que es posible combinar funciones complejas dentro de un dispositivo sanitario personalizado para mejorar el bienestar del paciente, utilizando nuevas tecnologías y diversos materiales. Hoy en día, aseguraron los expertos, la mayoría de los dispositivos médicos producidos en serie no logran satisfacer completamente las necesidades únicas y complejas de sus usuarios. Igualmente ocurre con la impresión 3D en medicina, puesto que cuando se usa un solo material existen limitaciones de diseño que no pueden producir un dispositivo a medida con múltiples funciones biológicas o mecánicas.

Por ejemplo, las articulaciones artificiales que se imprimen para dedos, utilizan piezas de silicona y metal que ofrecen al usuario un nivel estandarizado de destreza, a la vez que son lo suficientemente rígidas para implantarse en el hueso. Sin embargo, como demostrador para el estudio, el equipo fue capaz de imprimir en 3D una articulación de dedo que ofrecía estos dos requisitos en un solo dispositivo, a la vez que podía personalizar su tamaño y resistencia para satisfacer las necesidades de cada paciente.

También le puede interesar: FDA prolongó el tiempo de vida útil de la vacuna J&J

KVServinte-Mesa de trabajo-banner

¿Cuál es el principal beneficio de esta técnica de impresión 3D?

Pero en la investigación de la que surgió la nueva técnica, los investigadores aplicaron un algoritmo informático para diseñar y fabricar -píxel a píxel- objetos impresos en 3D compuestos por dos materiales poliméricos de diferente rigidez que también evitan la acumulación de biopelículas bacterianas. Al optimizar la rigidez de este modo, consiguieron piezas de forma y tamaño personalizados que ofrecen la flexibilidad y resistencia necesarias.

Para los expertos en este ámbito, un nivel añadido de control del diseño permitió que el equipo haya podido realizar su nuevo estilo de impresión 3D con multimateriales intrínsecamente resistentes a las bacterias y biofuncionales. Lo más importante es que esto permite la implantación de los órganos artificiales y combatir las infecciones (que pueden producirse durante y después de la cirugía) sin necesidad de utilizar fármacos antibióticos añadidos.

El equipo también utilizó una nueva técnica de caracterización de alta resolución (3D orbitSIMS) para trazar un mapa tridimensional de la química de las estructuras impresas y comprobar la unión entre ellas en toda la pieza. De este modo, se comprobó que, a muy pequeña escala, los dos materiales se entremezclaban en sus interfaces, lo que indica que la unión es buena y que es menos probable que el dispositivo se rompa.

Antes de comercializar la técnica de impresión 3D, los investigadores planean ampliar sus posibles usos probándola en materiales más avanzados con funcionalidades adicionales como el control de las respuestas inmunitarias y la promoción de la fijación de las células madre.

A futuro, se espera que el innovador proceso de diseño pueda aplicarse para imprimir en 3D cualquier dispositivo médico que necesite formas y funciones personalizables. Por ejemplo, el método podría adaptarse a la creación de una prótesis o articulación de una sola pieza para sustituir un dedo o una pierna perdidos que se adapte perfectamente al paciente para mejorar su comodidad y la durabilidad de la prótesis; o a la impresión de píldoras personalizadas que contengan múltiples fármacos -conocidos como polipíldoras- optimizadas para liberarse en el cuerpo en una secuencia terapéutica prediseñada.

El estudio ha sido realizado por el Centro de Fabricación Aditiva (CfAM). Los resultados completos se publican en Advanced Science.

También le puede interesar: ¿Qué deberán hacer los médicos, IPS y EPS ante una solicitud de eutanasia?

Investigación Clínica

Antibióticos podrían ayudar a tratar los melanomas

Con el uso de antibióticos poco usados el equipo de investigación logró reducir el melanoma en modelos de experimentación animal.

Publicado

el

Antibióticos podrían ayudar a tratar los melanomas

Un estudio de la Universidad de Lovaina en Bélgica muestra que algunos antibióticos han mostrado eficacia contra el melanoma. El equipo de investigación publicó sus hallazgos en el “Journal of Experimental Medicine” y destacan los resultados de algunos antimicrobianos sobre tumores de piel derivados de pacientes en ratones, lo que quiere decir, que el equipo habría encontrado una nueva forma de tratar el melanoma: antibióticos dirigidos a las centrales eléctricas de las células cancerosas.

Los antimicrobianos funcionan al aprovechar la vulnerabilidad que adquieren las células tumorales que intentan sobrevivir a la quimioterapia contra el cáncer. “A medida que el cáncer evoluciona, algunas células de melanoma pueden escapar al tratamiento y dejar de proliferar para ‘esconderse’ del sistema inmunitario.  Estas son las células que tienen el potencial de formar una nueva masa tumoral en una etapa posterior”, explica la investigadora del cáncer y bióloga del ARN, Eleonora Leucci.

Artículo relacionado: científicos logran eliminar el cáncer metastásico de ratones

No obstante, para que las células cancerosas puedan sobrevivir al tratamiento del cáncer, estas deben mantener sus mitocondrias activas en todo momento a pesar de estar inactivas y por lo tanto imperceptibles a la terapia. En consecuencia, como las mitocondrias proceden de bacterias que con el tiempo empezaron a vivir en el interior de las células son altamente vulnerables a un tipo específico de antibiótico. De esta premisa se partió para empezar a usar antibiótico como agentes antimelanoma.

KVServinte-Mesa de trabajo-banner

¿Cómo atacan los antibióticos al melanoma?

Para comprobar esta premisa, el equipo implantó tumores derivados de pacientes a ratones que posteriormente recibieron antibióticos; algunos de ellos como único tratamiento o en combinación con terapias existentes.

“Los antibióticos mataron rápidamente muchas células cancerosas y, por tanto, pudieron utilizarse para ganar el precioso tiempo necesario para que la inmunoterapia surtiera efecto. En los tumores que ya no respondían a las terapias dirigidas, los antibióticos prolongaron la vida de los ratones y en algunos casos incluso los curaron” asevera Leucci.

Artículo relacionado: antibiótico muestra eficacia en el tratamiento de ciertos tipos de cáncer

Los investigadores usaron antimicrobianos que rara vez se usan para tratar infecciones bacterianas, debido a la creciente resistencia a los antibióticos. Sin embargo, la resistencia que genera no afecta la eficacia del tratamiento. “Las células cancerosas muestran una alta sensibilidad a estos antibióticos, por lo que ahora podemos buscar su reutilización para tratar el cáncer en lugar de las infecciones bacterianas”, sentencia.

Adicionalmente, Leucci advierte que los pacientes con melanoma no deberían experimentar, ya que los hallazgos se basan en ratones y no hay evidencias de su seguridad y eficacia en ratones. “Nuestro estudio sólo menciona un caso humano en el que un paciente con melanoma recibió antibióticos para tratar una infección bacteriana, y esto resensibilizó una lesión de melanoma resistente a la terapia estándar” explica la experta.

Finalmente, a pesar de que el equipo se mostró optimista con sus resultados, afirmó que es necesario hacer más investigaciones y estudios clínicos para examinar el uso de antibióticos para tratar a los pacientes con cáncer.

También puede leer: Construyendo Versalles en Tumaco

Continuar leyendo

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.

Publicado

el

algoritmo IA alzheimer telefono

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.

KVServinte-Mesa de trabajo-banner

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.

No olvides leer: Después de 20 años la FDA aprueba el uso de Aducanumab medicamento para el Alzheimer

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.

Te recomendamos leer: Científicos logran eliminar el cáncer metastásico de ratones

Continuar leyendo

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.

Publicado

el

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.

Artíiculo relacionado: ¿Tener niveles elevados de grasas en sangre aumenta el riesgo de cáncer?

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.

KVServinte-Mesa de trabajo-banner

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.

También puede leer: Nuevas directrices de la OMS para el tratamiento del VIH con enfoque en salud pública

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.

Consulte el Dashboard sobre hiperlipidemia en Colombia

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.

Contenido exclusivo: Eli Lilly fortalecerá su portafolio con insulina experimental

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.

Artículo relacionado: Citarabina: el medicamento oncológico está desabastecido confirma el Invima

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.

Continuar leyendo

Tendencias

Preinscríbete y recibe información ampliada sobre el XVI Congreso Nacional de Salud

SUSCRIPCIÓN GRATUITA

BENEFICIOS DE LA SUSCRIPCIÓN

Escríbanos y uno de nuestros asesores le contactará pronto

Reciba atención inmediata mediante nuestros canales oficiales aquí:

Indicadores / Cifras