Biomedicina

DENDRIMEROS CARBOSILANOS Y SU USO COMO ANTIVIRALES

Los experimentos realizados por la Universidad de Alcalá de Henares y el Hospital General Universitario Gregorio Marañón, en el campo de la biomedicina, han culminado con la siguiente invención: Dendrímeros carbosilanos y su uso como antivirales.

La  invención se refiere a macromoléculas altamente ramificadas sintetizadas a partir de un núcleo polifuncional, denominadas dendrímeros, de estructura carbosilano y funcionalizados en su periferia con grupos aniónicos que dan a la macromolécula una carga neta negativa. Además la invención se refiere a su procedimiento de obtención y sus usos en biomedicina.

  • ¿Qué son los dendrímeros?

Los dendrímeros son moléculas hiperramificadas de construcción arborescente, de tamaño y estructura tridimensional bien definidos y que poseen unas propiedades químicas uniformes debidas en parte a su baja polidispersidad. La naturaleza y propiedades de los dendrímeros se pueden controlar actuando sobre el núcleo de crecimiento del dendrímero, sobre las unidades o ramas de crecimiento o sobre la periferia del dendrímero que es susceptible de incorporar una variedad muy grande de grupos funcionales.

EXPERIMENTOS - BIOMEDICINA- ANTIVIRALES

En la última década, se ha empezado a investigar el potencial de los dendrímeros en aplicaciones biomédicas, descubriendo su utilidad en campos como por ejemplo terapia génica, donde el dendrímero actúa como un vehículo de transporte no viral de biomoléculas tratando de optimizar el efecto terapéutico de estas. También se han descrito aplicaciones de los dendrímeros como agentes de contraste de imagen en resonancia magnética nuclear o transporte de boro 10 en la terapia de captura de neutrones utilizada en determinados tumores.

Sin embargo, es bastante reciente el descubrimiento de que los dendrímeros por si mismos pueden tener una actividad biológica, actuando así por ejemplo como agentes antibacterianos o antivirales.

De esta manera, se han sintetizado moléculas dendríticas que contienen en su superficie grupos adecuados para formar complejos con receptores celulares o virales rompiendo la interacción virus-célula, incluyendo la unión inicial del virus a la pared celular. Algunas de estas moléculas han mostrado actividad in vitro frente a una variedad de virus, como VIH (Virus de la Inmunodeficiencia Humana), VHS (Virus del Herpes Simple), Virus de la gripe u otros.

La capacidad de los dendrímeros para interferir en la interacción virus-célula sugiere que ellos podrían actuar como microbicidas tópicos, es decir, compuestos aplicados sobre la mucosa vaginal o rectal para impedir enfermedades de transmisión sexual.

  • Aplicaciones médicas

Los dendrímeros de la invención pueden tener aplicación en diferentes campos de la biomedicina, entre los que cabe destacar su utilización como agentes terapéuticos, antivirales, antibacterianos o antipriónicos. Además de su actividad microbicida, también tienen actividad antiinflamatoria, haciendo que mejore sus propiedades profilácticas puesto que la probabilidad de infección frente al VIH aumentan significativamente en presencia de procesos inflamatorios. Está claro que un buen microbicida tópico vaginal debe prevenir de la infección por el VIH y mantener íntegra la barrera vaginal epitelial.

Otro aspecto de la invención se refiere a los dendrímeros como medicamento per se. Siendo este medicamento preferiblemente para la prevención y/o el tratamiento de enfermedades causadas por virus, bacterias u hongos. Y más preferiblemente cuando la enfermedad es causada por cepas del VIH.

Como antiviral, el dendrímero de la invención, de tamaño nanoscópico, impide el correcto proceso de adhesión a la célula diana, así como la infección de esta y su correspondiente producción de nuevas partículas virales.

Además de esta aplicación profiláctica, debido a los resultados obtenidos en los experimentos, también los dendrímeros de la invención tienen efecto terapéutico, ya que en pacientes infectados por el VIH esta nanopartícula podría impedir la infección de células aún no infectadas, sobre todo tienen efecto terapéutico para las enfermedades de transmisión sexual (ETS) (antiviral, antibacteriano o antifúngico).

FUENTE | OEPM

AMITRIPTILINA PARA EL TRATAMIENTO DEL CANCER DE PULMON

Los experimentos llevados a cabo por la Universidad de Sevilla, para buscar un tratamiento efectivo contra el cáncer de pulmón han culminado con el descubrimiento del uso de amitriptilina como agente antitumoral para el tratamiento de cáncer de pulmón.

La invención se enmarca en el campo de Farmacia y Oncología y se refiere al uso de una composición  farmacéutica que comprende el antidepresivo tricíclico amitriptilina para la elaboración de un medicamento para el tratamiento o profilaxis de un proceso canceroso de pulmón. Preferiblemente dicho proceso canceroso de pulmón es no microcítico y, más preferiblemente, el proceso canceroso de pulmón no microcítico es carcinoma de pulmón de células grandes.

Las terapias anticancerígenas, basadas en drogas citotóxicas que dañan el DNA de células tumorales y no tumorales, no son efectivas para ciertos tumores que poseen un mecanismo de reparación intrínseco del DNA altamente eficiente, como son los tumores cerebrales provenientes de células gliales, por ello se está recurriendo a otro tipo de terapias alternativas entre las que se encuentra la terapia oxidativa.

EXPERIMENTOS - TRATAMIENTO CANCER PULMON

Esta terapia,  consiste en inducir altos niveles de estrés oxidativo en células tumorales aprovechando que son más susceptibles al ataque oxidativo que las células sanas por su menor número de mitocondrias y de enzimas antioxidantes.

Actualmente la terapia oxidativa se realiza de dos formas independientes, aumentando la concentración de especies reactivas de oxígeno (ROS), y por inhibición de los sistemas antioxidantes de las células tumorales. Mediante la generación de altos niveles de ROS e inhibiendo el sistema antioxidante de células tumorales se provoca la indefensión de las células tumorales frente al estrés oxidativo y la muerte apoptótica de éstas células por activación de la cascada de las caspasas.

Según las cifras del cáncer en España, entre los tumores más comunes y que más mortalidad causan en la población se encuentran el cáncer colorrectal, el cáncer de pulmón o el cáncer de mama entre otros.

El cáncer de pulmón es muy difícil de controlar con los tratamientos actuales. Por este motivo, muchos pacientes con esta enfermedad son animados a participar en ensayos clínicos. La selección de tratamiento depende principalmente del tipo de cáncer de pulmón y del estadio. El cáncer de pulmón se puede clasificar en dos grandes grupos:

• Cáncer de pulmón de células pequeñas, se disemina con rapidez

• Cáncer de pulmón de células no pequeñas, la selección del tratamiento depende principalmente del tamaño, sitio y grado del tumor

Debido a que la terapia oxidativa está en una etapa muy experimental ...seguir leyendo este experimento »

EXPERIMENTOS CIENTIFICOS DEL 2011: ULTIMAS INVESTIGACIONES

Otro año más, os dejamos la lista de los mejores experimentos científicos del 2011, que se irá actualizando según vayan incorporándose nuevos experimentos e investigaciones de Universidades, hospitales, centros de investigación… todos ellos relacionados con  el campo de la medicina, biotecnología, nanotecnología, biomedicina, etc.

Esta es la lista con los últimos experimentos científicos del 2011 más destacados de este año. Como nota de interés, deciros que las Universidades españolas así como el Centro Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), son las entidades que más han patentado gracias a su gran afán por la investigación y los avences científicos, aunque nunca debemos de olvidar las innovaciones de aquellas personas que de forma individual, luchan por encontrar soluciones.

CSIC descubre un principio activo

EXPERIMENTOS CIENTIFICOS DEL 2011

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COMPOSICION FARMACEUTICA PARA LA MUJER GESTANTE

Los experimentos realizados por Farmalider, S.A han permitido crear una Composición oral sólida farmacéutica o dietética especialmente indicada para la mujer gestante.

La invención se refiere a una composición farmacéutica o a una composición dietética especialmente indicada para la mujer gestante. Concretamente, la presente invención se refiere a una composición farmacéutica o dietética sólida oral para suplir las necesidades minerales y vitamínicas de una mujer embarazada, que intenta quedarse embarazada o está en período de lactancia, en especial para suplir las necesidades de suplementos minerales y vitamínicos.

EXPERIMENTOS - VITAMINAS EMBARAZO

El ácido fólico es esencial para varias funciones corporales, tal como la síntesis de DNA. En particular, un derivado del ácido fólico actúa como coenzima en la síntesis de purinas y pirimidinas. Es especialmente relevante en períodos de rápida división celular y crecimiento, por ejemplo durante el embarazo.

Por otro lado, la vitamina B12 está implicada en una de las etapas del metabolismo de un derivado del ácido fólico y también actúa como cofactor en la metilación de la homocisteína para rendir cisteína y participa en la captación del ácido fólico por parte de la célula.

El yodo es esencial para la síntesis de las hormonas tiroideas tiroxina (T4) y triyodotironina (T3). Estas hormonas son especialmente relevantes para el desarrollo del sistema nervioso central en el feto y en el recién nacido. La deficiencia de yodo puede resultar en niveles de T4 insuficientes y afectar al desarrollo del cerebro del feto y del neonato. El déficit de yodo se relaciona con un mayor número de abortos, mayor mortalidad neonatal, perinatal e infantil.

El hierro es esencial para el desarrollo normal del feto. Su deficiencia puede afectar al desarrollo de la inteligencia y del comportamiento. Las mujeres embarazadas con anemia por deficiencia de hierro tienen mayor riesgo de parto prematuro y de dar a luz bebés con bajo peso al nacer.

METODO DE IDENTIFICACION DEL TROPISMO DEL VIRUS VIH

Los experimentos realizados por la Fundación Pública Andaluza para la Gestión de la Investigación en Salud de Sevilla, el Hospital Universitario Virgen del Rocío, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Sevilla, en el campo de la biomedicina, les ha permitido encontrar un método de identificación del tropismo del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) en pacientes infectados con dicho virus.

EXPERIMENTOS - BIOMEDICINA VIH

En la década de los noventa se produjeron una serie de observaciones sobre los mecanismos del VIH de gran relevancia, que sentaron las bases para la investigación de moléculas capaces de ejercer un efecto antagónico sobre los receptores de quimioquinas. Para determinar el tropismo del virus VIH en pacientes infectados existen diferentes herramientas genotípicas y fenotípicas.

Aunque el ensayo fenotípico Trofile® aporta información para la determinación del tropismo del VIH en pacientes infectados, persiste el problema de la determinación precisa de las cuasiespecies virales y de sus proporciones relativas mediante un método que sea, además, de bajo coste, sencillo y que solucione los inconvenientes que se han descrito en el estado de la técnica.

  • Método de identificación del tropismo del VIH:

a) Cocultivar células aisladas mononucleares de sangre periférica (PBMCs) de un paciente infectado con el virus VIH ...seguir leyendo este experimento »

AVANCES DEL CIMA EN INMUNOTERAPIA Y TRATAMIENTO ANTITUMORAL

Los experimentos realizados por Research Center Borstel y Proyecto de Biomedicina CIMA, les han permitido descubrir  unos Nuevos conjugados y composiciones para inmunoterapia y tratamiento anti-tumoral.

La invención se encuentra dentro del ámbito de la inmunología y, más concretamente, en el campo de composiciones que presentan capacidad de promover tanto la respuesta inmune innata como de la respuesta inmune adaptativa en un sujeto. Estas composiciones son de utilidad para el tratamiento de todas aquellas enfermedades que requieran de una mayor actividad del sistema inmune como, por ejemplo, tumores y enfermedades infecciosas.

EXPERIMENTOS BIOTECNOLOGIA

Debido a las propiedades estimulantes del sistema inmune, esta interleuquina tiene propiedades anti-tumorales dependientes de la presencia de células NK y de células T. Además la interleuquina (IL 15) también está implicada en la protección frente a infecciones virales y en la expansión y mantenimiento de una respuesta basada en células T en la inmunización y desarrollo de células dendríticas.

Actualmente, existe una necesidad de formulaciones alternativas de IL15 en las que la proteína mantenga su actividad promotora de la respuesta inmune pero que permitan reducir al máximo los efectos secundarios asociados con IL15.

Los autores de la invención han observado en diversos experimentos que, de forma sorprendente, la coadministración de una ácido nucleico que codifica una proteína de fusión que ...seguir leyendo este experimento »

DETECCION DE ESTRES MEDIANTE SEÑALES FISIOLOGICAS

Tras varias investigaciones, la Universidad Politécnica de Madrid, ha desarrollado un dispositivo y método de detección de estrés mediante señales fisiológicas.

Son conocidos numerosos trabajos relacionados con la detección de estrés basada en señales fisiológicas. Algunos presentan un estudio de detección de estrés únicamente basado en la temperatura existente en el dedo. Otros, presentan un sistema capaz de monitorizar el grado de estrés de una persona a través de el modo en que el individuo escribe en el teclado. Dicha técnica biométrica se conoce como Keystroke dynamics.

CIENCIA - INVESTIGACION - ESTRES

La tasa cardíaca ha sido también considerada como un indicador del estrés en el ser humano y ha sido ampliamente estudiada y analizada.

Debido al creciente interés por la seguridad, era deseable un método y un dispositivo de detección de estrés, como el que ha patentado la Universidad Politécnica de Madrid, basado en la utilización de diferentes técnicas biométricas sobre señales fisiológicas con el fin de proteger sistemas de acceso y proporcionar seguridad al usuario.

La invención propone un método y un dispositivo de detección de estrés no invasivo e integrable en cualquier sistema de acceso con identificación biométrica.

La técnica desarrollada por el método propuesto, precisa únicamente de dos señales (GSR y Tasa Cardíaca) para realizar la detección de estrés. El sistema propuesto, no sólo la simplicidad de las señales capturadas, sino la algorítmica utilizada para analizar las señales supera en sencillez y eficacia a los trabajos conocidos. Además, el patrón de estrés propuesto resulta novedoso respecto a los estudios anteriores.

Tanto el dispositivo como el método propuesto, son completos y no simplemente algoritmos, cuyo objetivo es minimizar el tamaño, el consumo y el coste, además de permitir la utilización de esta tecnología en aplicaciones, tanto centralizadas, como distribuidas.

Cabe destacar tres características del dispositivo y método propuesto no apreciadas en trabajos previos:

  • Patrón de Estrés: En los trabajos previos consultados no se habla de un patrón de estrés, información que pueda reflejar el comportamiento de un determinado individuo ante situaciones anómalas o estresantes.

 

  • Algoritmia: La salida ofrecida por los algoritmos de detección y decisión aportan un porcentaje expresando cómo de estresado se encuentra un determinado usuario (0 nada, 100 mucho), a diferencia de otros trabajos donde únicamente se puede hablar de si existe o no estrés, pero no en qué medida.

 

  • Validación de los experimentos realizados: Debido a su completitud, los experimentos realizados para detectar el estrés han sido validados en una base de datos más amplia con diferencia de las usadas en la mayoría de literaturas (80 individuos).

Las pruebas estresantes, ofrecen un mayor grado de seguridad a la hora de inducir únicamente estrés y no otras sensaciones espúreas como ansiedad o miedo, que pueden ser consideradas como ruido cuando quiere detectarse únicamente estrés.

Además, el patrón de estrés resulta novedoso ya que únicamente se habla de detección de estrés en el sentido de indicar si existe o no estrés, sin embargo, este sistema es capaz de aportar un grado de estrés, indicando con un porcentaje la tasa de estrés.

El sistema propuesto es capaz no sólo de detectar el estrés, sino de tomar decisiones en base a dicho estrés, realizando ciertas acciones en función de la situación anímica del individuo.

Investigaciones relacionadas:

FUENTE | www.oepm.es

RECUBRIMIENTOS BIOACTIVOS PARA APLICACIONES BIOMEDICAS

Varios experimentos realizados por el CSIC, Centro Superior de Investigaciones Cinetíficas, han culminado con el desarrollo de recubrimientos electroestirados bioactivos para aplicaciones biomédicas.

Esta investigación se refiere a una composición bioactiva obtenida mediante la técnica de electroestirado y que consta de un polímero. Además, la invención también describe un procedimiento de incorporación de esta composición a modo de recubrimiento sobre una matriz plástica para obtener materiales compuestos para su uso en implantes biomédicos y en ingeniería de tejidos.

Este proceso se fundamenta en la creación de una elevada diferencia de potencial entre un capilar, el cual contiene una solución polimérica, y un soporte metálico, sobre el cual se depositan las fibras. En función de los parámetros del equipo y las características de la solución polimérica, no sólo se pueden obtener fibras, sino también otras morfologías tales como láminas, tubos y esferas. La principal actividad investigadora del uso de este tipo de estructuras ultrafinas está siendo enfocada a su uso como materiales bioactivos, tales como nanofibras antimicrobianas.

EXPERIMENTOS - BIOMEDICINA

Debido al reducido diámetro de las fibras electroestiradas, mayoritariamente submicro-métrico, los recubrimientos basados en redes de estas fibras poseen una alta similitud morfológica con la superficie de tejidos como huesos, piel, músculos, así como paredes de ciertos órganos. Además, estas fibras pueden ser biocompatibles y biodegradables, con lo que si además no son citotóxicas (no resultan dañinas para las células), pueden ser también reabsorbibles metabólicamente de forma natural por el cuerpo. De este modo, el funcionamiento biológico de un tejido, que está regulado por ciertas señales biológicas, puede ser controlado para favorecer la actividad celular sobre la superficie de estos materiales.

Mediante estudios experimentales in vitro se ha podido demostrar que el crecimiento de líneas celulares sobre los recubrimientos electroestirados está favorecido. El objetivo final de los recubrimientos electroestirados en el campo de la ingeniería de tejidos generalmente es el de producir un soporte o andamio (“scaffold”) para el crecimiento celular. De esta forma, órganos y tejidos dañados pueden ser parcialmente recubiertos por fibras electroestiradas para remplazarlos temporalmente hasta que las propias células sean capaces de poblar y sintetizar de nuevo el tejido original.

Sin embargo, uno de los problemas más frecuentes de las interfases basadas en fibras electroestiradas es la dificultad de asegurar la unión entre el implante y su recubrimiento, lo que puede comprometer la futura integridad del implante. De hecho, una insuficiente fijación entre ambos podría limitar muy considerablemente su aplicación dado que podrían no resistir la manipulación durante la cirugía o las posteriores cargas in vivo.

La invención que nos presenta el CSIC se refiere a una composición bioactiva obtenida por un procedimiento de electroestirado que comprende al menos un polímero que se selecciona entre poliésteres, policetonas, polisacáridos, proteínas estables térmicamente o cualquiera de sus mezclas.

Las policetonas de la composición bioactiva se seleccionan de una lista que comprende: poliéter éter cetona (PEEK) y poliéter éter cetona sulfonado (S-PEEK). Las proteínas de la composición bioactiva se seleccionan de una lista que comprende: zeína, proteína de soja y cualquiera de sus combinaciones. Los polisacáridos de la composición bioactiva se seleccionan de una lista que comprende: celulosa, quitosano y cualquiera de sus combinaciones. De forma adicional, la composición bioactiva contiene preferiblemente al menos un material biocerámico, siendo más preferiblemente hidroxiapatita u otros minerales basados en calcio o fósforo, especialmente indicado para su aplicación en tejidos óseos.

En un segundo aspecto, esta investigación nos presenta un procedimiento de obtención de la composición descrita anteriormente, que comprende las siguientes etapas:

A) Homogenización de una composición precursora que comprende un polímero que se selecciona entre un poliéster, una policetona, una proteína estable térmicamente, un polisacárido o cualquiera de sus combinaciones, y al menos un disolvente, siendo el disolvente más preferiblemente orgánico, un alcohol y aún más preferiblemente hexafluoro-2-propanol.

B) Electroestirado estático o dinámico de la composición precursora obtenida en la etapa (a) aplicando una diferencia de potencial entre el capilar que contiene la composición y el colector sobre el que se deposita, el cual está opuestamente cargado. El alto voltaje aplicado es capaz de generar un chorro (“jet”) del polímero previamente disuelto, que en su transcurso se alarga, endurece y seca (se evapora el disolvente de forma prácticamente completa) para ser recogido en el colector en forma de fibra u otra estructura de tamaño ultra-fino.

C) Tratamiento de esterilización de la composición obtenida en la etapa (b).

Esta técnica de electroestirado de fibras permite obtener a escala submicro- o nano-métrica fibras a partir de una composición precursora. El electroestirado comparte las características tanto del electropulverizado como de la solución convencional el hilado en seco de fibras. El proceso es no invasivo y no requiere el empleo de química de coagulación o altas temperaturas para producir la producción de las fibras. En el electroestirado, las fibras producidas se encuentran prácticamente libres de disolvente. En algunos casos pueden quedar trazas de los mismos, no obstante durante el proceso térmico de la etapa (c), éstas suelen ser completamente eliminadas de forma que ningún solvente es transferido al producto final.

FUENTE | OEPM

Investigaciones relacionadas:

 

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