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Hallan nueva clase de antibióticos eficaces para atacar diferentes bacterias

Investigadores estadounidenses descubrieron una nueva clase de antibióticos de función dual para bacterias farmacorresistentes.

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Hallan nueva clase de antibióticos eficaces para atacar diferentes bacterias

Investigadores estadounidenses del Intituto Wistar descubrieron una nueva clase de compuestos antibióticos que se combinan de manera única para destruir patógenos farmacorresistentes con una respuesta ágil y simultánea del sistema inmune4. Los hallazgos ya fueron publicados en la revista “Nature”.

Recordemos, que según la Organización Mundial de la Salud -OMS- la resistencia a los antibióticos constituye una de las 10 principales amenazas a la salud pública mundial, estimando que para el 2050 las infecciones farmacorresistentes cobrarían la vida de más de 10 millones de personas anualmente, y tendrían un costo de 100 billones de dólares para la economía mundial.

Así mismo, la organización alertó que la lista de bacterias resistentes a los antibióticos está aumentando mientras que hay muy pocos nuevos desarrollos en proceso, por lo que es necesario investigar a cerca de nuevas clases de antimicrobianos que mitiguen la posible crisis de salud pública que se aproxima.

El equipo de investigación logró identificar una nueva clase de antibióticos denominados inmuno-antibióticos de acción dual -DAIA-. Al respecto el autor principal del estudio, Farokh Dotiwala, explicó que adoptaron una “estrategia creativa de doble filo para desarrollar nuevas moléculas que puedan matar infecciones difíciles de tratar al tiempo que mejoran la respuesta inmune natural del huésped”.

Los antibióticos que se usan en la actualidad atacan las funciones bacterianas esenciales, es decir, la síntesis de ácidos nucleicos, la construcción de la membrana celular y las vías metabólicas, pese a esto las bacterias se hacen resistentes mutando el objetivo bacteriano contra el que se dirige el medicamento inactivándolo por completo.

Teniendo en cuenta la acción de las bacterias, el equipo saco parte del sistema inmune para atacar al mismo tiempo los patógenos desde dos frentes diferentes mitigando la posibilidad de resistencia. Específicamente, el equipo se centró en una vía metabólica que es esencial para las bacterias pero no está activa en los humanos, lo que la convierte en el objetivo perfecto para desarrollar nuevos medicamentos. La vía denominada metil-D-eritritol fosfato (MEP) o vía no mevalonato, es responsable de la biosíntesis de isoprenoides, moléculas imprescindibles para la vida de la mayoría de bacterias nocivas.

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Funcionamiento del nuevo compuesto antibiótico

En este sentido, se apuntó la enzima IspH esencial en la biosíntesis de los isoprenoides como forma de bloquear la vía y eliminar las bacterias. La IsoH tiene una amplia presencia en el entorno bacteriano por lo que se presume que puede servir para atacar una amplia variedad de patógenos.

Es preciso mencionar, que el equipo se apoyo en modelos informáticos a fin de estudiar millones de compuestos disponibles comercialmente para adherirse a la enzima y seleccionaron los más eficaces que limitaban la función de IspH.

Dado que los inhibidores de IspH previamente disponibles no podían penetrar la pared celular bacteriana, Dotiwala colaboró con el químico medicinal de Wistar Joseph Salvino, profesor en el Centro de Cáncer del Instituto Wistar y coautor principal del estudio, para identificar y sintetizar la nueva IspH moléculas inhibidoras que pudieron penetrar en las bacterias.

De esto modo el equipo logró demostrar que los inhibidores de la enzima estimulaban el sistema inmune con una actividad bacteriana más fuerte que los antibióticos actuales al probarse in vitro en aislamientos clínicos de bacterias farmacorresistentes.

La respuesta fue funcional para bacterias gram negativas y gram positivas, sin ser tóxica para las células humanas. “Creemos que esta innovadora estrategia DAIA puede representar un hito potencial en la lucha mundial contra la resistencia a los antimicrobianos, creando una sinergia entre la capacidad de destrucción directa de los antibióticos y el poder natural del sistema inmunológico”, concluye el Dr. Dotiwala.

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Atlas 2030: primer exoesqueleto pediátrico del mundo

Una compañía desarrolló y probó el primer exoesqueleto para niños con el que podrán revolucionar las terapias de rehabilitación.

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Atlas 2030 primer exoesqueleto pediátrico del mundo

En España, una empresa especializada en robótica desarrolló el primer exoesqueleto infantil para apoyar las terapias de rehabilitación de infantes que sufren enfermedades neurológicas que comprometen su movilidad. El desarrollo fue probado con éxito en España y Francia, sin embargo, para que este dispositivo pase al mercado es imprescindible que la compañía consiga inversores.

El exoesqueleto denominado ATLAS 2030 fue desarrollado por Marsi Bionics un empresa emergente que inició por el trabajo conjunto del  Centro de Automática y Robótica de la Universidad Politécnica de Madrid y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España. El dispositivo se ha hecho merecedor a varios reconocimientos internacionales debido a que los exoesqueletos hasta ahora creados en el mundo no podían ser usados en niños.

6 niños voluntarios testearon ATLAS 2030 como parte de la terapia física de rehabilitación de la enfermedad que padecen. Tres de ellos tenían Atrofia Muscular Espinal y los otros tres Parálisis Cerebral Espástica. Estas enfermedades causan rigidez en las extremidades y falta de tono muscular.

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Falta de financiación para exoesqueletos pediátricos

 La ingeniera y fundadora de Marsi Bionics, Elena García Armada explicó que el ensayo se centró en demostrar la seguridad del exoesqueleto para niños con enfermedades que les impiden caminar. “El exoesqueleto obtiene un trabajo más completo, más motivador. Para un niño no es lo mismo una rehabilitación clásica que la posibilidad de ejercitar sus capacidades siendo independientes con esta herramienta que se mueve, interpretando la intención del movimiento” agregó García.

Los ensayos mostraron que el exoesqueleto puede sr usado en pacientes pediátricos con otras afecciones como como miopatías, distrofias o daños neurológicos crónicos. Este avance representa una posibilidad más amplia de tratamiento para los más de 17 millones de niños del mundo que padece enfermedades que afectan su movilidad.

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Pese al crecimiento de Marsi Bionics en el mercado, la empresa tiene problemas de financiamiento debido a que en el mundo hay una demanda menor de prótesis para niños lo que hace más difícil obtener los recursos necesarios.

Finalmente, García señala que para que una primera partida de exoesqueletos comiencen a operar en hospitales y centros de rehabilitación se necesitan 1.8 millones de euros. No obstante, El objetivo sigue siendo potenciar la empresa para hacer los exoesqueletos cuyo costo es de unos 60 mil euros accesibles para todos los niños que lo necesitan.

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Inteligencia Artificial para encontrar nuevos usos a fármacos existentes

Con Inteligencia Artificial logran identificar medicamentos que pueden ayudar a tratar una enfermedad diferente para la que fueron desarrollados.

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Inteligencia Artificial para encontrar nuevos usos a fármacos existentes

Investigadores desarrollaron una técnica de aprendizaje automático basado en Inteligencia Artificial -IA- que procesa cantidades enormes de información para lograr identificar medicamentos que podrían ayudar a mejorar los resultados en enfermedades para las que no fueron desarrollados. Los avances fueron publicados en la revista científica “Nature Machine Intelligence”.

La investigación busca que diferentes medicamentos y tratamientos puedan mejorar otras condiciones como lo que sucede con las inyecciones de Botox, que fueron originalmente creadas para tratar el estrabismo, pero se consolidaron como un método para reducir la aparición de arrugas, mientras que más recientemente son probadas para tratar la migraña en algunos pacientes resistentes a los medicamentos.

Generalmente, para determinar otros usos de medicamentos es necesaria la aplicación de ensayos clínicos aleatorios que además de ser sumamente costosos, consumen una gran cantidad de tiempo para garantizar que el medicamento es efectivo para tratar otra enfermedad. teniendo en cuenta estos obstáculos, científicos de la Universidad Estatal de Ohio, crearon un mecanismo que combina una gran cantidad de datos relacionados con la atención del paciente con una tecnología de computación de última generación para determinar posibles candidatos a medicamentos que pueden ser “reutilizados”, e inclusive determina los posibles efectos secundarios del medicamento.

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Inteligencia artificial aplicada a medicamentos útiles para enfermedades cardíacas

La investigación se centró principalmente en encontrar medicamentos que previnieran la insuficiencia cardíaca y el riesgo de accidente cardiovascular en pacientes con enfermedad de las arterias coronarias, sin embargo, es perfectamente aplicable a la mayoría de enfermedades.

“Este trabajo muestra cómo se puede usar la inteligencia artificial para ‘probar’ un fármaco en un paciente y acelerar la generación de hipótesis y potencialmente acelerar un ensayo clínico. Pero nunca reemplazaremos al médico; las decisiones sobre los medicamentos siempre las tomarán los médicos” sostiene, Ping Zhang autor principal del estudio y profesor de ciencias de informática biomédica de la Universidad Estatal de Ohio.

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Reutilizar medicamentos es una acción que ha cobrado cierta importancia en el mundo científico y médico debido a que reduce el riesgo asociado a las pruebas de seguridad de nuevos fármacos y reduce sustancialmente el tiempo en el que un medicamento llega al mercado.

Pese a que los ensayos clínicos no pueden pasarse por alto, el aprendizaje automático que brinda la IA podría explicar cientos, o miles, de diferencias humanas dentro de una gran población que podrían influir en cómo funciona la medicina en el cuerpo.

Estos factores tienden a confundir los resultados en los ensayos (sexo, edad, raza, gravedad de la enfermedad, otras patologías), mientras que estas mismas características brindan robustez a algoritmo informático que se basa en el mecanismo de IA.

Los datos que se precisan son de observación longitudinal, y fueron capturados de millones de pacientes con registro médico y la información de sus recetas médicas

“Los datos del mundo real tienen muchos factores de confusión. Esta es la razón por la que tenemos que introducir el algoritmo de aprendizaje profundo, que puede manejar múltiples parámetros, si tenemos cientos o miles de factores de confusión, ningún ser humano puede trabajar con eso. Así que tenemos que usar inteligencia artificial para resolver el problema” menciona Zhang.

El algoritmo de aprendizaje profundo también tiene el poder de tener en cuenta el paso del tiempo en la experiencia de cada paciente, para cada visita, prescripción y prueba de diagnóstico. La entrada del modelo para los medicamentos se basa en sus ingredientes activos.

Finalmente, los resultados más destacables sugieren que un fármaco utilizado para tratar la diabetes (metformina) que actualmente se utiliza también para tratar la depresión podría además ayudar a disminuir el riesgo de insuficiencia cardíaca y accidentes cerebro vasculares.

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Neuroseñales logran que pacientes cuadripléjicos adquieran autonomía

Investigadores de la Universidad Johns Hopkins han desarrollado un método que permite a estos pacientes controlar sus dispositivos de asistencia de forma detallada con señales del cerebro

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La integración de la medicina con la ingeniería y las herramientas de alta tecnología todavía sorprenden. Hace pocos días, la Universidad Johns Hopkins en EE.UU. presentó los resultados de un mecanismo que mejora la calidad de vida de los pacientes cuadripléjicos o con dificultades notorias en su movilidad. El objetivo de la técnica en desarrollo es que los participantes controlen los dispositivos de asistencia utilizando las neuroseñales enviadas por el cerebro.

Los desarrolladores de este método presentaron como caso de éxito a Robert “Buz” Chmielewski, un hombre cuadripléjico con mínimo movimiento y sensación de sus dedos y manos, luego de sufrir un accidente hace más de 30 años. Los logros alcanzados por Chmielewski, para la institución y la neurociencia, marcan un nuevo hito hacia la restauración de la autonomía y la recuperación de funciones básicas en los pacientes cuadripléjicos.

De acuerdo con el comunicado oficial, hace aproximadamente 2 años, este individuo se sometió a una cirugía cerebral en el Hospital Johns Hopkins, participando en un ensayo clínico apoyado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de dicha universidad. Los cirujanos implantaron seis electrodos en ambos lados de su cerebro. Luego de ello, en pocos meses, logró demostrar el control simultáneo de los miembros protésicos a través de una interfaz cerebro-máquina desarrollada por APL.

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¿Cómo los pacientes cuadripléjicos se benefician de estos desarrollos?

En el caso particular de Robert Chmielewski, los investigadores de Johns Hopkins quedaron impresionados con la velocidad de su progreso. Por lo tanto, decidieron intentar nuevos objetivos para alcanzar. Utilizando una beca de investigación, el mismo grupo de desarrolladores optó por crear una línea novedosa de investigación denominada ‘Prótesis Inteligentes’.

Particularmente, el propósito es diseñar estrategias de control avanzado de robots y retroalimentación sensorial de ambas manos, en tiempo real y en simultáneo. Todo esto obtenido a partir de estimulación neural. “Nuestro objetivo final es que hacer que actividades cotidianas como comer sean fáciles de realizar. hacer que el robot haga una parte del trabajo y dejar al usuario -en este caso, Chmielewski- a cargo de los detalles: qué comida comer, cuál trozo cortar, qué tamaño debe tener el pedazo a comer, etc.”, menciona el equipo de expertos en el comunicado de la Universidad Johns Hopkins.

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Los expertos buscaron desarrollar un sistema de circuito cerrado que fusiona la inteligencia artificial, la robótica y una interfaz cerebro-máquina. Para ver si funcionaba, probaron este mecanismo con Robert Chmielewski sirviéndose un postre. El innovador sistema le permitió a este paciente cuadripléjico controlar los movimientos necesarios para cortar la comida con cubiertos y alimentarse por sí mismo.

“Combinando las señales de la interfaz cerebro-computadora con la robótica y la inteligencia artificial, permitimos que el humano se centre en las partes de la tarea que más importan”, afirmó David Handelman, especialista en robótica de APL especializado en el trabajo en equipo hombre-máquina.

Estos fueron los resultados obtenidos -y que se espera puedan ser replicados en otros pacientes cuadripléjicos-:

Crédito: Universidad Johns Hopkins

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