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Innovación

Proponen modelo computacional para estudiar la tuberculosis

El modelo computacional está diseñado para una mayor comprensión de las fases iniciales de infección

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proponen modelo computacional tuberculosis

Recientemente, se presentó en PLOS COMPUTATIONAL BIOLOGY un modelo computacional elaborado por la Unidad de Tuberculosis Experimental del Instituto de Investigación Germans Trias i Pujol (IGTP), diseñado para reproducir la dinámica de la tuberculosis en un pulmón virtual. La creación de esta herramienta está incentivada por el devastador efecto que causa la enfermedad hoy en día. Actualmente, pese a las estrategias de vacunación y el desarrollo de tratamientos, se mantiene como una de las 10 primeras causas de mortalidad en el mundo.

La enfermedad es provocada por la bacteria Mycobacterium tuberculosis, patógeno que infecta los alveolos pulmonares. Sin embargo, de acuerdo con estadísticas, un 90% de la población infectada nunca desarrolla la patología. Las complicaciones se centran en el 10% de personas que se ven afectadas por la patología, ya que se desconocen los factores principales que la desencadenan en estos individuos.

Para crear este modelo computacional, los investigadores partieron de la siguiente hipótesis: la reinfección endógena juega un papel importante en el mantenimiento de la infección latente. Para comprobarlo, desarrollaron un modelo basado en agentes que describe el crecimiento, la fusión y la proliferación de las lesiones de tuberculosis en un árbol bronquial computacional. Para que la herramienta sea funcional, el grupo de expertos creó un algoritmo interactivo que genera tubos bronquiales y bifurcaciones dentro de un volumen tridimensional de la superficie del pulmón, según explicó Clara Prats, integrante del equipo.

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Modelo 3D podrían predecir los avances de la tuberculosis

Además de este complejo sistema, el instrumento presentado se fundamenta en datos obtenidos por tomografías computarizadas en cinco modelos animales (minicerdos). Según el artículo, las imágenes utilizadas fueron aquellas que mostraban las etapas iniciales de infección por Mycobacterium tuberculosis. A su vez, éstas fueron las que sirvieron para generar el pulmón computarizado.

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Imagen de reconstrucción pulmonar. A la derecha se representa la ubicación y el tamaño de las lesiones pulmonares causadas por tuberculosis en los modelos animales. Fuente: PLOS COMPUTATIONAL BIOLOGY

“El resultado es un modelo que nos permite reproducir y comprender los datos experimentales en la computadora. Hemos podido mostrar una relación importante entre el número final de lesiones de tuberculosis y la frecuencia de reinfección endógena y el crecimiento de las lesiones”, dijo Martí Català, otro de los investigadores. El modelo también se ha utilizado como plataforma experimental in silico para explorar la transición de la infección latente a la enfermedad activa, identificando los principales factores desencadenantes: una elevada respuesta inflamatoria y la combinación de una respuesta inflamatoria moderada con una baja amplitud respiratoria.

Ante los resultados vistos con el software, los investigadores consideran que este modelo computacional permitirá hacer predicciones para futuras acciones como nuevos biomarcadores, estrategias preventivas y terapias para la tuberculosis en humanos.

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Dispositivo reduciría el tiempo de detección de infecciones urinarias a solo 4 horas

A través de u dispositivo de nanoporos se podrían detectar infecciones urinarias e menos de 4 horas. Los cultivos de orina actual tardan de 1 a 2 días.

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Dispositivo reduciría el tiempo de detección de infecciones urinarias a solo 4 horas

Actualmente, se usa secuenciación del ADN para definir la resistencia a los antibióticos para ciertas infecciones, basados en esta investigadores consiguieron un tiempo de respuesta de la muestra de menos de cuatro horas en infecciones del tracto urinario. Los resultados se publicaron en el Journal of Antimicrobial Chemotherapy’.

La medición se realiza con el  dispositivo de nanoporos ‘MinION’ que ya se plantea como una nueva forma de acelerar la investigación de las infecciones incluyendo las urinarias, debido a que es este tipo de infección por la que más se prescriben antibióticos a los pacientes.

MinION para detectar infecciones urinarias

Es preciso mencionar, que los métodos de cultivo tradicionales tardan entre dos y tres días en caracterizar bacterias y poner a prueba sus resistencias antimicrobianas a partir de una muestra de orina. Sin embargo, los primeros resultados mostraron que el dispositivo con tecnología de nanoporos desarrollado en Oxford puede identificar bacterias y predecir sus resistencias antimicrobianas en sólo 12 horas a partir de una muestra de orina. Esto ahora se ha reducido a tan sólo cuatro horas.

Cabe resaltar, que a mayoría de infecciones urinarias son leves, pero los casos graves pueden llevar incluso a la hospitalización. En los casos extremos las bacterias ingresan al torrente sanguíneo causando sepsis urinaria, en este momento es preciso recibir los antibióticos adecuados. La disminución en el tiempo permitirá adaptar de manera más precisa el tratamiento. Esto ayudará además en la lucha contra la creciente resistencia a los antibióticos, uno de los mayores desafíos a los que se enfrenta la sociedad actual.

Los resultados, publicados en la edición de ‘Journal of Antimicrobial Chemotherapy’, mostraron que la secuenciación de nanoporos ‘MinION’puede acelerar significativamente el diagnóstico y los perfiles de resistencia, la correcta identificación de patógenos y los genes de resistencia adquiridos sin cultivo.

En el estudio, se retiraron las células humanas de las muestras de orina de los pacientes y se recuperaron las bacterias, secuenciándose su ADN con ‘MinION’. Se analizaron las secuencias y se compraron los resultados con los de cultivo estándar y pruebas de sensibilidad a los antibióticos.

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90 medicamentos contra infecciones resistentes a los antibióticos están en desarrollo

La Asociación Estadounidense de la Industria Farmacéutica Innovadora emitió un documento en el que informan que se están desarrollando 90 medicamentos contra infecciones resistentes.

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90 medicamentos contra infecciones resistentes a los antibióticos están en desarrollo

La farmaindustria informó que hay en desarrollo cerca de 90 medicamentos contra infecciones farmacorresistentes, estos datos corresponden al más reciente informe de la asociación estadounidense de la industria farmacéutica innovadora.

Los fármacos potenciales están enfocados en 17 patógenos diferentes, aunque el impacto de los medicamentos se está probando en varias de estas bacterias simultáneamente. Adicionalmente, varias compañía farmacéuticas están desarrollando nuevos medicamentos incluyendo tratamientos farmacológicos antibacterianos, por ejemplo, productos bacteriófagos, productos terapéuticos vivos anticuerpos monoclonales.

Sin embargo, el informe destaca que en este segmento de desarrollo persisten obstáculos como, tiempo para el desarrollo de los tratamientos y falta de incentivos gubernamentales. “El desarrollo de nuevos medicamentos es un proceso largo, complejo y arriesgado que requiere entre 10 y 15 años y una inversión media de 2.500 millones de euros. Si hablamos de antibióticos, este proceso conlleva un riesgo aún mayor. El desarrollo de nuevos antimicrobianos puede oscilar entre 10 y 20,5 años” sostiene el informe.

Así mismo, pese a los gigantescos costos que dejan a los sistemas sanitarios las infecciones farmacorresistentes, el desarrollo de nuevos antimicrobianos no son viables comercialmente, debido a que su uso debe ser moderado para asegurar su efectividad en infecciones futuras. Esta es una de las principales razones para que las compañías que se enfocaban en el desarrollo de antibióticos abandonen la investigación, de estas claudicaciones se han derivado pérdidas de recursos y falta del productos viables que lleguen a fases avanzadas de investigación clínica.

Con el fin de desarrollar nuevos antibióticos y ante los obstáculos descritos, las compañías han optado por realizar alianzas e iniciativas innovadoras entre los sectores públicos y privados. Específicamente,  la industria biofarmacéutica está tomando diferentes medidas, entre ellas las llevadas a cabo a través del Fondo de Acción AMR.

Recordemos, que este fondo tiene como objetivo hacer llegar al mercado farmacéutico de 2 a 4 nuevos antibióticos para el 2030, enfocándose en medicamentos innovadores que aborden las necesidades más urgentes de la salud pública mundial. Este esfuerzo inversor impulsado por la industria también está fomentando a la vez reformas políticas integrales para promover nuevos modelos de reembolso y crear incentivos que permitan un acceso adecuado de los pacientes, creando un ecosistema sostenible para la I+D y la comercialización de antimicrobianos.

Finalmente, el informe sostiene que “el fondo también proporcionará apoyo técnico a empresas emergentes, dándoles acceso a la amplia experiencia y los recursos de las grandes farmacéuticas para fortalecer y acelerar el desarrollo de nuevos antibióticos. El éxito de este proceso investigador logrará que la sociedad esté más preparada para la próxima emergencia de salud pública”

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Descubren método de impresión 3D para medicamentos personalizados

La tecnología de impresión 3D que se ha abierto un espacio dentro de la industria farmacéutica podría ser útil para individuos con enfermedades de tratamiento complejo

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Descubren metodo de impresion 3D de medicamentos

La tecnología de impresión 3D podría utilizarse para la manufactura de medicamentos, de forma personalizada para los individuos con necesidades especiales. Así lo plantean investigadores de la Universidad de Anglia del Este en Reino Unido, cuyo objeto de estudio es este tipo de impresión en diversos ámbitos.

Según los últimos hallazgos reportados, se identificó un nuevo método de fabricación que permite la impresión en 3D de ‘píldoras’ o ‘pastillas’ en estructuras altamente porosas. Éstas pueden ser usadas para regular la velocidad de liberación del medicamento en el organismo cuando se toma por vía oral. Actualmente, como destacó el grupo de expertos en su publicación científica divulgada en International Journal of Pharmaceutics, las medicinas se fabrican de una manera concreta y única para todos los individuos.

El investigador principal, Dr. Sheng Qi, ha mencionado que el uso de medicina personalizada, desde la fabricación de medicamentos individuales, permitiría a los pacientes obtener el máximo beneficio del medicamento, con los mínimos efectos secundarios. De acuerdo con el experto, las píldoras tendrían la dosis exacta recomendada por los médicos tratantes.

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¿Cómo la impresión 3D podría beneficiar a la medicina personalizada?

En los últimos cinco años -de acuerdo con este equipo investigador- la impresión 3D en la industria farmacéutica ha experimentado un ágil desarrollo. Los métodos de impresión más utilizados requieren que el fármaco se procese en filamentos antes de la impresión.

Sin embargo, el equipo de expertos investigó un método puede producir rápidamente comprimidos farmacéuticos porosos sin utilizar filamentos. Los resultados revelaron que, cambiando el tamaño de los poros, se puede regular la velocidad de escape de un fármaco desde el comprimido hacia el organismo.

“Estos enfoques de tratamiento pueden beneficiar especialmente a los pacientes de edad avanzada, que a menudo tienen que tomar muchos tipos diferentes de medicamentos al día, y a los pacientes con afecciones complicadas como el cáncer, las enfermedades mentales y la enfermedad inflamatoria intestinal”.

Por ahora, este resultado solamente es promisorio. Habría que llevar a cabo investigaciones más profundas sobre este tipo de impresión 3D para utilizar la porosidad con el fin de adaptar la dosis y la frecuencia de dosificación (es decir, una vez al día o dos veces al día) de los medicamentos a las necesidades de cada paciente, y utilizar este principio para incorporar varios medicamentos en una única polipíldora diaria para los pacientes que siguen un régimen de medicamentos complejo.

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