Captopril, el primer caso de diseño racional de un fármaco

Por Lourdes Morro Felipe*

Muchas veces compramos medicamentos con nombres que a veces no comprendemos. Uno de estos medicamentos, y uno de los que más se habla en los últimos tiempos, es el captopril, un inhibidor de la enzima de conversión de la angiotensina (IECA), que consumen muchas personas con hipertensión.

El origen de la hipertensión está vinculado con el sistema renina-angiotensina, conocido desde finales del siglo XIX, cuando Tiergerstedt y Bergman demuestran la existencia de una sustancia presora presente en los extractos crudos de riñón. Aproximadamente 40 años después, dos grupos independientes de investigadores descubren que esta sustancia presora es un péptido formado por la acción catalítica de la renina.

Hacia la mitad de la década de 1950 se descubrió que la angiotensina (hipertensina) en la sangre, un polipéptido que aumenta la presión arterial, se produce en dos etapas: en la primera, una enzima originada en el riñón, llamada renina, cataliza la liberación de un polipéptido denominado la angiotensina I. La angiotensina I es un decapéptido inactivo que carece de actividad presora pero la adquiere cuando otra enzima diferente de la renina, presente en el plasma, libera el dipéptido de la angiotensina I, y da lugar al octapéptido activo denominado angiotensina II, con intensa acción presora (figura 1). Leonard T. Skeggs y col. aislaron y purificaron esta enzima, que denominaron Angiotensin Converting Enzyme (ACE) [Enzima de conversión de Angiotensina (ECA)] y que resulta ser una metaloproteasa.

El gran ímpetu en el comienzo de la investigación sobre los inhibidores de la enzima de conversión de angiotensina como agentes antihipertensores se debe al investigador brasileño Mauricio Rocha e Silva, el cual, en 1949, empezó a hacer pruebas con gotas de veneno extraídas de los colmillos de la Bothrops Jararaca Jaracussa, también conocida como la víbora brasileña del hoyo, reptil de color marrón oscuro, cuyo hábitat se encuentra entre las hojas de los árboles más famosos en la selva del Amazonas. Su veneno provoca la muerte de sus víctimas por una bajada de la presión arterial muy acusada. Mauricio Rocha e Silva descubrió, en el Instituto Biológico de São Paulo, que la inyección del veneno de la víbora en la circulación sanguínea de los mamíferos conduce a la producción de un importante péptido bioactivo hipotensivo y estimulante de la musculatura lisa denominada bradicinina. Este péptido está relacionado con el control de la presión sanguínea y con muchos otros procesos fisiológicos y patológicos.

Análogamente a lo que ocurre con la angiotensina I, la enzima de conversión de angiotensina es capaz de liberar el dipéptido de la bradicinina; pero, a diferencia de lo que sucede con aquella, este efecto da lugar a un producto que carece de las acciones farmacológicas de la bradicinina. La continuación de estos estudios en el laboratorio de Rocha e Silva, en la Univerdidad de São Paulo en Riberão Preto, permitieron que su alumno y colaborador, Dr. Sergio Ferreira¹, descubriera, en 1965, que el veneno de la Brothrops jararaca contenía factores que potenciaban la acción del nonapéptido bradicinina. Tras fraccionar extractos del veneno consigue aislar estos factores (Bradiquinin Potentiating Factors, BPFs) que resultaron ser una familia de péptidos de 5 a 13 aminoácidos. Se demostró que su capacidad potenciadora de la bradicinina era consecuencia de su acción inhibidora de la degradación de la enzima. Un poco después, científicos del grupo del Dr Vane demostraron que los extractos crudos del veneno también inhibían la conversión enzimática de angiotensina I en angiotensina II².

En los EE.UU., los investigadores de Squibb (Squibb Institute for Medical Research, Princeton, Nueva Jersey) Dres. Miguel Ondetti, David Cushmann y Bernard Rubin, estudiaban la enzima de conversión. Vane intentaba convencerles de que la inhibición de esta enzima ofrecería una nueva aproximación al control de la presión arterial. Sin embargo, los investigadores del Instituto Squibb no tenían claro que la potenciación de la bradicinina fuese una propiedad deseable en un antihipertensor debido a las propiedades proinflamatorias de este nonapéptido. Fraccionaron también los extractos del veneno de Bothrops jararaca pero valorando no la actividad potenciadora de bradicinina, sino la actividad inhibidora de la enzima de conversión. Resultó que ambas actividades residían en los mismos péptidos.

En 1971, Ondetti y sus colaboradores consiguen a partir del veneno identificar y sintetizar un péptido (el nonapéptido SQ 20.881), que resultó ser idéntico al nonapéptido BPPs (teprótido) el péptido más activo potenciador de bradicinina aislado por Ferreira.

Posteriormente, los estudios de Erwin G. Erdöss en la Universidad de Chicago con enzima de conversión homogénea mostraron que angiotensina I y bradicinina son sustratos para esta enzima. O, dicho de otro modo, la enzima responsable de la degradación de la bradicinina es también responsable de la formación de angiotensinaII.

La actividad dual de los péptidos de Ferreira (inhibidores de la degradación de bradicinina, un potente vasodilatador e inhibidores de la biosíntesis de angiotensina, un potente vasoconstrictor) los hace especialmente apropiados como prototipos para la investigación de agentes antihipertensores. El teprótido fue estudiado en animales y en el hombre. Descendía la presión arterial en pacientes con hipertensión esencial, pero su coste era muy elevado y su efectividad muy relativa, ya que solo era activo por vía parenteral, dado que los péptidos son destruidos durante la digestión. Se necesitaba un inhibidor de la enzima de conversión de angiotensina que fuese efectivo vía oral.

Como primer paso, imprescindible para ayudar a diseñar nuevos IECA, había que conseguir diseñar la estructura del receptor de la ECA y el hipotético punto de unión del inhibidor con la enzima³. Se observó que la actividad enzimática de la ECA es muy similar a la que presenta la carboxipeptidasa A, una enzima digestiva, teniendo ambos un punto de unión con su receptor conteniendo cinc. Esta observación ayudó a desarrollar un modelo hipotético de sitio activo de la enzima de conversión y, a partir de ahí, una nueva aproximación en la búsqueda de agentes antihipertensores.

El desarrollo de los inhibidores de la enzima de conversión fue inspirado en la observación de Byers y Wolfenden⁴, que el ácido 2-bencilsuccínico es un potente inhibidor de la carboxipeptidasa A (figura 2).

Los investigadores de Squibb sabían que en la hidrólisis de la angiotensina se liberaba no un aminoácido como en los sustratos de la carboxipeptidasa, sino un dipéptido. Ello implicaba que la unión de un inhibidor de la enzima de conversión que se uniese al sitio activo tendría que ser de mayor longitud y pasaron a preparar péptidos con residuos de alanil-prolina y otros residuos.

Cada posible candidato se valoraba in vitro, comprobando su actividad inhibidora sobre la ECA, empleando las propiedades contráctiles del íleon de cerdo guineano. Los ensayos estudiaron la contracción de la musculatura lisa, que produce un aumento de la permeabilidad de los vasos sanguíneos.

Encontraron que la succinil-L-prolina era un inhibidor, aunque débil, de la enzima de conversión. Este era un buen resultado, pero no lo suficiente. Por ese motivo, posteriormente, aplicando este concepto al modelo hipotético de ECA, Ondetti y col. prepararon series de derivados del ácido succínico con restos de prolina y de otros péptidos inhibidores existentes en los venenos de serpientes.

El primer inhibidor fue la succinil-L-prolina, al que le siguieron otros como D-2-metil-succinil-L-prolina o D-2-metil-glutaril-prolina. Ambos, derivados de la succinil-L-prolina, producen una actividad inhibitoria 14 veces mayor que la anterior y efectivos suministrados por vía oral.

El paso siguiente consistió en sustituir el grupo carboxilo del extremo opuesto al que contiene el aminoácido por un grupo químico más adecuado para unirse con el Zn+, como es un grupo sulfhídrico (figuras 2 y 3). Así se obtuvo el captopril, el componente más activo logrado, 14.000 veces más que el succinil-L-prolina⁵.

La comunidad científica anuncia en 1977 la actividad antihipertensiva del captopril por vía oral⁶.

En 1981 fue aprobado como medicamento y estuvo disponible para el tratamiento de la hipertensión arterial⁷. La investigación clínica indicó que era muy eficaz en el tratamiento de la insuficiencia cardiaca, pues tenía una afinidad muy específica por el sitio de unión de la ECA, con unos mínimos efectos secundarios.

Se había comprobado que el captopril era un medicamento de elección cuando los tratamientos convencionales antihipertensivos fallaban o mostraban demasiados efectos secundarios.

Los investigadores Ondetti y Cushman, por sus trabajos para la obtención del captopril, recibieron la concesión a la investigación médica de Albert Lasker, el equivalente americano del premio Nobel de medicina.

Históricamente, el descubrimiento del captopril es, a menudo, citado como el primer caso de diseño racional de un fármaco. En base al conocimiento de la estructura y función de una diana se diseñó una estructura para interaccionar con ella⁸.

Bibliografía
1. Ferreira, Sergio (February 1965). A bradykinin-potentiating factor (bpf) present in the venom of bothrops jararaca. British Journal of Pharmacology 24: 169-169.
2. Ng KKF and Vane JR: Fate of angiotensin I in the circulation. Nature, 1968, 218, 144-150.
3. Cushman D W and Cheung HS:Spectrophotometric assay and properties of the angiotensin-converting enzyme of rabbit lung. Biochemical Pharmacology 1971, 20, 1637.
4. Byers LD and Wolfenden R: Binding of the by-product analog benzylsuccinic acid by carboxypeptidase A. Biochemistry 1973, 12, 2070-2078.
5. DW Cushman, J Pluscec, NJ Williams, ER Weaver, EF Sabo, O Kocy, HS Cheung and MA Ondetti: Inhibition of angiotensin-converting enzyme by analogs of peptides from Bothrops jararaca venom. Experientia 1973, vol.29, 1031.
6. Ondetti MA., Rubin B., and Cushman DW: Design of specific inhibitors of angiotensin-converting enzyme: new class of orally active antihypertensive agents. Science 1977, 196, 441.
7. New Drug Application No. 18 343 Submitted by E. R. Squibb & Sons Inc. 1981, Approved April 6.
8. Enrique Raviña Rubira, Medicamentos Un viaje a lo largo de la evolución histórica del descubrimiento de fármacos II, Universidad de Santiago de Compostela, Servizo de Publicacións e Intercambio científico 2008, 625-635.

* 4.º Grado Farmacia. Farmacología. Facultad de Farmacia. Universidad CEU Cardenal Herrera. Tutora: Dra. Lucrecia Moreno Royo.

Fuente:
www.elfarmaceutico.es

Las vocaciones hacia la ciencia: 3 perspectivas de abordaje

Nelson Enrique Barrios Jara
IBERCIENCIA. Comunidad de Educadores para la Cultura Científica.

Gran parte de la generación de riqueza y crecimiento de una sociedad es explicada por las capacidades para crear conocimiento, generar investigación, apropiarse saberes y traducirlo en nuevas tecnologías que impulsen el mejoramiento de la productividad, el desarrollo social y la ciudadanía. Estos elementos han de formarse desde la educación escolar desde el desarrollo de vocaciones científicas y su importancia se plantea desde tres perspectivas: la ciencia- tecnología y la calidad de vida, la ciencia tecnología y el ejercicio de la ciudadanía, y la ciencia- tecnología como una perspectiva de realización profesional.

En cuanto al primero: la Ciencia - Tecnología y la calidad de vida, se resalta que la escuela es quizá el primer actor en tener una participación fundamental para la apropiación social del conocimiento (científico y tecnológico) y la formación de capacidades para acceder a la información relevante. Además de ello, la escuela juega un papel determinante para contextualizar información y ser utilizada en el desarrollo de problemas. Estos son aspectos fundamentales ya que la escuela utiliza planteamientos para utilizar la ciencia en busca de aprendizajes cuya meta es modificar y enriquecer la vida cotidiana. En este aspecto la construcción de conocimiento científico debe permitir contribuciones donde las personas puedan tomar decisiones para alimentarse mejor, para cuidarse mejor, para disfrutar mejor de la vida y para tomar mejores alternativas.

En este sentido el desarrollo de la Ciencia y la Tecnología en la escuela se encamina a brindar ejemplos, alternativas y soluciones básicas al mundo en el que viven los estudiantes. Los estudiantes elaboran proyectos que no solamente requieren de un conocimiento científico y tecnológico sino también del trabajo en equipo de grupos interdisciplinarios que buscan aportar a la calidad de vida en cuanto al mejoramiento del ambiente, la salud, la paz, la educación, la vivienda, al comercio, a la comunidad virtual entre muchos otros hechos que seguramente redunda en beneficio de la formación de mejores concepciones en la calidad de vida de los mismos estudiantes; un claro ejemplo de lo anterior es el estudio desde la escuela del uso de energías alternas no contaminantes, que actualmente se absorbe y se almacena en los paneles solares para ser utilizada en diferentes medios; en el transporte, en el hogar, en la industria, etc; lo que a su vez origina en la escuela la reflexión acerca del consumo y el cuidado del medio ambiente, el cuidado de los bosques y la conservación de los recursos naturales.

Así mismo se encuentra desde la escuela como a través de grupos de trabajo como robótica, astronomía y otros más se presenta el desarrollo de prototipos el estudio de nuevas tendencias como los nano robots, donde se analizan los aportes que se realizan desde estas fronteras del conocimiento para la preservación y protección de la vida humana en la desactivación de bombas, realización de trabajos mecánicos, o en el análisis de la energía nuclear, la conservación del medio ambiente, etc. De otra parte se puede encontrar relaciones en los sistemas de transporte por parte de los GPS quienes ubican mediante un proceso de posicionamiento global a vehículos y personas que puedan presentar alguna emergencia y mediante dichos elementos es posible ubicarlos y orientarlos. De igual manera se observa claramente como en la salud la ciencia es fundamental; las prótesis mioeléctricas de miembros superior e inferior se han convertido en una opción que recupera la movilidad de las personas que han perdido alguna extremidad, por otra parte la automatización y robótica que es aplicada en operaciones virtuales se ha convertido en una excelente opción de ser atendidos por especialistas de diversas áreas de la medicina, estos y otros tantos casos más hacen que sea una necesidad la Ciencia - Tecnología para mejorar la calidad de vida y una exigencia para el cultivo desde la escuela; es decir las vocaciones científicas son una necesidad.

La segunda perspectiva por la cual el cultivo de vocaciones científicas es vital en la escuela es porque es fundamental para el cultivo de habilidades en el ejercicio de la ciudadanía. En este aspecto la apropiación social del conocimiento científico también es útil para que los estudiantes se formen como ciudadanos y estén en la capacidad de optar y de decidir frente a situaciones de carácter público. El estudio de las ciencias genera capacidad de argumentación, la persona formada en ciencia analiza hechos, estudia hipótesis, va más allá de las explicaciones simples que dan los medios de comunicación; la formación en ciencias permite superar el nivel de explicaciones y a su vez lleva a cuestionar, preguntar, comprender y decidir frente a problemas de cualquier índole.

De otra parte; y confrontando los documentos con la realizada que vive mi país; Colombia se encuentra aportas de la solución a un conflicto armado y por lo cual le es urgente preparar el sistema educativo hacia el post conflicto mediante estrategias que desde la escuela promuevan el cultivo de habilidades en el ejercicio de la ciudadanía y en la sostenibilidad del mismo donde se busque como meta la consolidación de una sociedad más igualitaria y solidaria, se proponga el despliegue y rescate de valores fundamentales consagrados en la Constitución Política: la igualdad y la libertad. Desde esta postura la ciencia en la escuela es una necesidad para el avance de manera decisiva en términos de equidad, entendida ésta fundamentalmente como igualdad de oportunidades. Es decir con el desarrollo de la ciencia desde la escuela se alcanza una sociedad más igualitaria, no sólo en términos de la distribución del ingreso y los activos que los individuos obtienen con su trabajo, sino de los bienes y servicios públicos que ellos utilizan –o deberían utilizar– en su tiempo libre o tiempo futuro para el caso de los estudiantes.

Lo anterior se une al argumento en el cual la ciencia desde la escuela es un factor emancipador y constructor de hombres y mentes libres, en este caso el desarrollo científico puede constituirse en el ideario de la sociedad colombiana y su inicio debe hacerse desde épocas escolares no solamente como vehículo para el cultivo de conocimiento sino como elemento para forjar una cultura para la convivencia y el mantenimiento de la paz, este objetivo en el cual se busca una sociedad de ciudadanos libres y responsables, se plantea dentro del documento Plan Nacional de Desarrollo Científico, Tecnológico y de Innovación 2007-2019. Se espera que Colombia a dicha fecha haya consolidado acuerdos para el conflicto armado existente desde hace más de cincuenta años y presentará para dicha fecha indicadores de violencia similar a los de los países hoy desarrollados. Para esa fecha, todos los colombianos accederán plenamente a la justicia y contarán con los medios adecuados para participar más activamente en los asuntos públicos, sociales y científicos. Será un país tranquilo, donde la paz sea una realidad sentida por todos, será la única manera de asegurar las bases para una sociedad donde la libertad, la igualdad y la justicia sean no sólo derechos, sino responsabilidades que todos los ciudadanos asuman como propias. El logro de este objetivo se traza a partir de la profundización de un modelo democrático en el que los ciudadanos puedan argumentar, garantizar mecanismos de dialogo, conocimiento y justicia eficiente mediante los cuales se consolide una cultura ciudadana donde las personas posean capacidades científicas básicas.

Como tercer argumento que justifica la importancia de promoción de la ciencia- tecnología desde la escuela es la perspectiva de realización profesional. La ciencia- tecnología como una perspectiva de realización profesional o como oportunidad de proyecto de vida o de vocación científica es un aspecto clave que nace desde la escuela y se genera igualmente por la apropiación social del conocimiento científico en los estudiantes. En este caso el cultivo de habilidades científicas trae los atributos esenciales, los cuales son: búsqueda de la verdad y curiosidad insaciable. Este hecho desde la escuela parte desde el reconocimiento que debe hacerse sobre la existencia de investigaciones en ciencia y tecnología en nuestro medio; los estudiantes deben saber que en Colombia se hace ciencia: en bio-tecnología, en robótica, software, etc. Es importante que los estudiantes sepan que a pesar de las condiciones adversas que existen en el país en cuanto a lo precario de los presupuestos para investigación, la carencia de revistas científicas, los pocos incentivos y el desaparecimiento gradual de nuestros institutos oficiales de investigación; en el país se están haciendo cosas importantes en el ámbito de la ciencia y la tecnología mundial y con ello el inculcar y proyectar la formación en ciencia y tecnología como una perspectiva de realización personal posible, máxime cuando desde documentos como el Plan Nacional de Desarrollo Científico, Tecnológico y de Innovación 2007-2019 se busca el apoyo a talentos; Jóvenes investigadores e innovadores, talentos tempranos descubiertos en Programa Ondas, Pleyade. etc. Así mismo dicho documento enuncia entre las metas la urgente necesidad de elevar el número de investigadores por millón de habitantes ya que estos representan un escenario de ruptura, pues se espera aumentar 10 veces el número de investigadores al 2019, mientras que el crecimiento de la población colombiana, según el Dane, no superará el 20%, se espera contar con una masa crítica de investigadores que dependerá básicamente del aumento de profesionales en Ciencia y Tecnología.

Con los anteriores elementos se fijan la importancia del desarrollo y cultivo de vocaciones científicas desde la escuela basada en los tres aspectos: la ciencia y la calidad de vida, la ciencia y el ejercicio de la ciudadanía y la ciencia como una perspectiva de realización profesional.


Fuente
http://www.oei.es/divulgacioncientifica

El desafío de dar a conocer el silencioso trabajo científico

Por Antonio Capriotti

La investigación científica no es más que una manifestación de la cultura en un momento histórico y, como tal, le corresponde a la sociedad tener injerencia en la misma. Ciencia ha sido una palabra con un peso específico, en el sentido del criterio de verdad que se encierra en ella misma. Por otro lado, se sabe que la ciencia es tal en la medida que puede ser refutada. Sin embargo, la sociedad necesita de certezas y exige que en algún momento se las pueda exhibir. La sociedad cree que la ciencia es la encargada de establecer el orden desde una verdad inamovible. Y necesita de esas certezas para seguir viviendo; sin embargo, las sociedades avanzan en la medida que puedan desarrollar un espíritu crítico. Dudar, refutar, cuestionar, poner entre paréntesis, suspender el juicio. Este necesario y saludable espíritu crítico se alcanzará si desde el aula de las escuelas primarias se comienza a ayudar a los más pequeños a incorporar esas herramientas de la crítica que les serán vitales para el desarrollo en sus vidas.

Es, también, o debería ser, la tarea de quien tiene la responsabilidad de hacer divulgación científica.

Claudio Pairoba es bioquímico y farmacéutico, egresado de la Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacia de la UNR, donde además se doctoró antes de partir a los Estados Unidos para trabajar tres años haciendo trabajos de Investigación en maíz en la Universidad de Stanford. Luego, como le interesaba la cuestión social de la ciencia, completó una maestría en Análisis en Medios de Comunicación en una universidad de San Francisco, Estados Unidos. El tema del trabajo final de la maestría fue hacer un análisis de la dinámica entre medios de comunicación, ciencia y sociedad.

“Prefiero hablar de comunicación científica más que de divulgación científica”, sostiene Claudio Pairoba, y agrega: “Comunicación es más moderno, más genérico. Quienes nos dedicamos a la comunicación científica venimos de caminos diversos. A todos nos une el deseo de comunicar, y de plantearnos cómo hacemos para que la gente sepa que se está trabajando en algo que de alguna manera la involucra y cuyos resultados van a impactar sobre sus vidas. Por otra parte, es un desafío personal hacerlo interesante para que la gente lo entienda. Cada uno enfoca esta comunicación desde su posición en la vida. Además, quienes tomamos la responsabilidad de comunicar la ciencia, deberíamos ayudar a la gente a desarrollar un sano escepticismo.

—Usted se refirió a medios, ciencia y sociedad; ¿podría hacer una síntesis sobre la articulación entre ellos?

—Creo que estamos mucho mejor que hace diez años. Se habla mucho más de comunicación científica. Desde los organismos nacionales se le está prestando mucha más atención. Incluso hay más financiamiento a lo que tenga que ver con la comunicación de la ciencia y esto es positivo. Los grandes medios dedican más espacios y han incorporado a especialistas. En general, esos grandes medios sólo perseguían noticias con alto impacto, creando, muchas veces en la gente, la sensación de una ciencia mágica. No dedicaban espacios centrales. Abandonaban el tema antes de tiempo. Muchas veces creaban falsas expectativas sobre todo con temas que tuvieran que ver con posibles remedios a enfermedades que carecían de tratamientos eficaces. La gente que recibía esas informaciones carecía de una cultura científica que les hiciera comprender lo que en realidad pasaba. Tampoco se les informaba sobre el tiempo que exige la síntesis de una nueva molécula para llegar al mercado. No había una cultura que les ayudara a diferenciar la investigación básica de la investigación aplicada. Hoy todavía falta cultura científica en la gente, porque a la gente no le comentamos cómo funciona el sistema. Si bien estamos mucho mejor que hace unos años, todavía nos restan muchas cosas por hacer y justamente las nuevas tecnologías de la comunicación son claves ya que nos permiten independizarnos de la agenda fijada por los grandes medios de comunicación.

—¿Existe hoy una moda en esto de dedicarle espacio a la ciencia?

—Sí. Creo que hay una moda. Creo también que ésta es una época de reposicionamientos. Siempre teniendo en cuenta que los futuros cambios no van a hacernos volver al lugar de donde partimos de total desconocimiento.

—¿Cuándo y dónde empezó este nuevo enfoque?

—Creo que empezó en Estados Unidos. Ellos tienen un gran entrenamiento en movimientos sociales, en colectivos autoorganizados. La gente tomó rápida nota de que la investigación se financia con fondos públicos y eso les daba la posibilidad de saber a dónde iban esos fondos; y comenzaron a exigir ser puestos al día en el tema. En Argentina, el 80 por ciento de la investigación básica se hace en universidades e institutos públicos pero, sin embargo, todavía no tenemos como sociedad esa conciencia de exigir ser informados, desconociendo que es nuestro derecho como sociedad.

—Eso de parte de la sociedad; ¿a los científicos qué les cabe?

—Tienen que rever su rol. Han estado encerrados en sus laboratorios por mucho tiempo, publicando sus papers para sus pares. Se debe dar un paso más, creo, y traducir esos papers a un nivel que se haga entendible para el resto de la sociedad. El científico tiene que saber comunicar ciencia. Eso también es un cambio cultural.

Claudio Pairoba está a cargo del Área de la Comunicación de la Ciencia en la Secretaría de Ciencia y Técnica de la UNR. “Manejo todo lo que se publica en la página de la Secretaría”, explica a El Ciudadano, y agrega: “Hacemos anualmente una reunión de ciencia con el fin de dar a conocer todo lo que en ciencia se está trabajando. Estas reuniones generan un libro. Desde 2008 existen libros publicados y estoy subiéndolos a la página para que todos accedan al historial. Esto les sirve, además, a los investigadores para direccionar a las personas con las que se vinculen para que accedan a sus trabajos en un sitio de internet.

La investigación científica

Investigar es una tarea ardua. Y allí está, lenta y silenciosa, la investigación científica, tomándose sus tiempos. Se funda en la curiosidad por saber y en la necesidad académica de crear conocimiento nuevo y transmitirlo.

Del otro lado está el mercado con empresas y productos. Exigen innovación. Aspirana aumentar sus dividendos y ocupar nichos del mercado, renovar sus portfolios de productos, incrementar la rentabilidad de sus emprendimientos. Ambos sectores se reconocen. Y se necesitan.

Está el Estado. Estado nacional y provincial. La Nación y el Estado provincial han jerarquizado a la ciencia y a la tecnología al rango de ministerio, incrementaron sus presupuestos, repatriaron científicos, crearon puestos, invirtieron en la creación de edificios y laboratorios a los que equiparon convenientemente.

Cada día más, Rosario muestra un volumen de trabajos científicos y de gente dedicada a la investigación que sitúa a la UNR y a diversos institutos dedicados a la misma, en uno de los polos nacionales de mayor producción científica en los más variados temas.

Y está la sociedad civil con sus ciudadanos modernos que, aunque no hagan explícita su demanda de ciencia, necesitan acceso al conocimiento; sobre todo hoy al disponer de un verdadero arsenal de productos con tecnologías complejas.

El ciudadano medio consume, a través de esos productos y servicios, tecnologías que hunden sus raíces en los logros de la investigación básica. A pesar de eso, ciencia y tecnología no consiguen formar parte de su bagaje cultural. El ciudadano medio está condenado a un nuevo tipo de analfabetismo funcional. Y, por consiguiente, desconoce su derecho a ser informado.

No se puede esperar que una sociedad alejada culturalmente de la ciencia y la tecnología apueste decididamente por la investigación. Para cual es imprescindible la tarea de divulgación.

Belocopitow, el pionero

El doctor Enrique Belocopitow, discípulo del premio Nobel Luis Federico Leloir, realizó grandes aportes en la comprensión de la bioquímica del glucógeno y creía que “un país en el que el pueblo y las autoridades son conscientes de que el progreso del país depende de la aplicación y del conocimiento de la ciencia, es distinto de otro que considera que la ciencia es un adorno y no sirve para nada”.

Siempre bregó por sacar la ciencia de su ostracismo y llevarla al gran público. Este pionero de la divulgación científica, fallecido en enero de 2007, sostenía que los ciudadanos no sólo debían estar informados sobre la actividad científica sino que además debían estar al tanto de los debates que giraban en torno a la ciencia y para ello debían tener la capacidad de analizar críticamente la realidad.

Fuente:

www.elciudadanoweb.com

Fast food de laboratorio

Por Ezequiel del Bianco

De sabor algo extraño y consistencia perfecta, aunque no tan jugosa, la primera hamburguesa hecha con carne cultivada generaría un 96 por ciento menos de gases invernadero y gastaría 95 por ciento menos de agua. 

 Icono de la comida chatarra, la hamburguesa trascendió las barreras de lo culinario y hoy representa a los instintos humanos de hacer las cosas cada vez más rápido sin preocuparse tanto por la calidad y la salud. Un grupo de científicos liderado por el fisiólogo Mark Post, de la Universidad de Maastricht (Países Bajos), decidió darle una vuelta de tuerca al asunto y fabricó la primera hamburguesa cultivada con células madre en laboratorio.

“Es una carne segura, no muy diferente de la tradicional. No la modificamos genéticamente. Reproducimos en el laboratorio el proceso que tiene lugar de forma natural”, explicó el científico a cargo del proyecto. La carne que comemos está formada básicamente por músculo y grasa animal, y para reproducirla en el laboratorio, el grupo coordinado por Post realizó el siguiente procedimiento: extrajo células madre de una vaca viva y las colocó en unas placas de vidrio. A estas se les suministró nutrientes y condiciones similares a las que habría en el animal, y las células comenzaron a reproducirse, creando pequeñas tiras de carne.

No obstante, para que un músculo se desarrolle de forma óptima se tiene que ejercitar, y ello es una cuestión que está en desarrollo. Las ideas que surgen al respecto son las de colocar los cultivos sobre elásticos que cambien de forma, o estimularlos con electricidad. Hasta ahora, solo han logrado desarrollar tiras de dos o tres centímetros –unas 20.000–, las cuales se apelmazaron para formar la hamburguesa tan preciada, adjetivo nunca mejor usado, porque fabricar una sola porción costó alrededor de 400.000 dólares.

A las fibras musculares obtenidas, que eran de color blanco, se les agregó jugo de remolacha para que adquirieran un color rojizo más natural. También, pan rallado, azúcar caramelizada y azafrán. “Si no pareparece carne normal, si no sabe a carne normal, no será un reemplazante viable”, afirmó Helen Breedwood, una investigadora que trabaja en el proyecto y es vegetariana. La hamburguesa fue cocida por el reconocido chef Richard McGeown en Londres el pasado 5 de agosto, rodeado de más de doscientos periodistas, y posteriormente degustada por la investigadora en alimentos Hanni Rützler, el periodista especializado en comida, Josh Schonwald, y, por supuesto, Mark Post. ¿El resultado? “Tiene un sabor extraño, parecido a la carne, pero distinto. La consistencia es perfecta, aunque no es tan jugosa”, opinó Rützler. Para Schonwald, la textura y la sensación al paladar resultaron ser iguales a las de la carne normal, pero “estaba esperando que tuviera más gusto, quizás sea así por la ausencia de grasa”, dijo. El proyecto fue financiado casi en su totalidad por Sergey Brin, cofundador de Google.

Entre la ecología, la economía y la ética
¿Por qué fabricar carne en laboratorio si se pueden criar animales? El proceso de digestión en el que las vacas transforman vegetales en músculo es altamente ineficiente. Se estima que por cada kilo de proteína vegetal que el animal consume, produce menos de 150 gramos de músculo. En el proceso emite una enorme cantidad de gas metano, responsable del 18 por ciento del total de emisiones mundiales de gases de efecto invernadero. Sin contar los gases emitidos para transportar el ganado y su respectivo alimento, que serían difíciles de calcular con precisión. Los gases emitidos por todos los vehículos del mundo apenas superan el 15 por ciento.

Fabricar una hamburguesa convencional hoy en día resulta barato porque el sistema está estandarizado y los animales están al alcance de la mano; aun así se necesitan varios años desde el nacimiento del animal hasta que se lo destina al matadero. En el camino, la cantidad de recursos consumidos es enorme: se estima que son necesarios 20.000 litros de agua por kilo de carne, y unos 5 Kwh de energía, además de muchos metros cuadrados decampo, alimento y medicamentos.

Desde la NASA 

La primera hamburguesa fabricada en laboratorio se produjo en apenas tres meses y empleó un 90 por ciento menos de metros cuadrados, y un 70 por ciento menos de energía. El proceso fue extremadamente caro por toda la investigación y desarrollo que conlleva, pero los científicos estiman que, en un par de décadas, la carne sintética va a estar en el mercado a menor precio que la natural. Según un informe publicado por el Departamento de Investigación de la Conservación de la Vida Silvestre de la Universidad de Oxford, liderado por la investigadora Hanna Tuomisto, la carne cultivada generaría también un 96 por ciento menos de gases invernadero y gastaría 95 por ciento menos de agua. Y en este análisis estamos considerando al ganado como una simple variable económica, concepto que cada vez más se está cuestionando desde diversos sectores por motivos éticos. De hecho, la organización de Personas por el Trato Ético de Animales (PETA, por sus siglas en inglés), se manifestó a favor del proyecto. Su presidente cofundadora, Ingrid Newkirk, plantea: “Siempre que haya gente que quiera matar una gallina, un cerdo o una vaca para hacer su almuerzo, vamos a estar en contra. En vez de sacrificar millones de animales cada día, es preferible que se clonen células en laboratorio y se hagan hamburguesas con eso”.

Algo similar refiere Helen Breedwood: “A mucha gente la idea de carne artificial le parece repulsiva al principio. Pero si tomaran en cuenta lo que conlleva la producción normal de carne en un matadero, creo que también lo encontrarían repulsivo”.

El científico estadounidense Jason Matheny, a cargo del programa New Harvest que también investiga el tema, considera que la aceptación de estos nuevos productos es cuestión de educar los gustos del consumidor. “El yogur es un alimento cultivado en laboratorio con organismos vivos adentro y, sin embargo, lo comemos todos los días”, puntualiza, poniendo las cosas en perspectiva, y continúa: “tampoco hay nada de natural en comer gallinas que crecieron en un recinto aplastadas unas sobre otras y alimentadas con químicos especiales a través de un tubo”.

Carne artificial, comida de astronautas 

La idea de fabricar carne por métodos artificiales no es nueva, sino que se remonta, por lo menos, a 1936, cuando Winston Churchill, conocido por ser un aficionado a comer animales de todo tipo, en una de sus cartas escribió: “En cincuenta años vamos a poder escapar al absurdo de hacer crecer una gallina entera solo para comer una pechuga o un ala, deberíamos ser capaces de crear un medio adecuado para cultivar solo las partes que deseamos”. El entonces futuro Primer Ministro del Reino Unido no tenía idea de cómo hacer eso, ya que las células madre empezaron a investigarse a principios de los 60, y en los 90 se cultivaron los primeros tejidos en laboratorio.

El hecho de que la NASA haya sido pionera en la investigación de cultivos de células musculares para fabricar carne en laboratorio no es casual; de hecho, cuando en el futuro se realicen largos viajes, la cría de animales de granja en una nave espacial sería complicado. La primera muestra lograda fue una muy pequeña
porción de carne creada a partir de la reproducción de células de pavo y carpín, y si bien esta se cocinó, nadie pudo probarla porque en Estados Unidos está prohibida la ingesta de experimentos científicos. Por otro lado, la agencia espacial estadounidense se dio cuenta de que existían formas más simples, baratas y eficientes de alimentar astronautas, como vegetales, semillas, o esencialmente cualquier cosa que no fuera carne, por lo que dejó de financiar el proyecto.

Ese mismo año, los científicos Wiete Westerhof y Willem van Eelen, de la Universidad de Amsterdam, junto con el empresario Willem van Kooten patentaron un procedimiento en el que se usa una matriz de colágeno que se sumerge en nutrientes especiales y que inducen la reproducción de células musculares.
Para llevar a cabo el proceso se necesita un biorreactor, que en términos generales es solo un recipiente artificial que mantiene procesos biológicos activos. Los principales retos son desarrollar un método eficiente para que las células se reproduzcan a un ritmo constante, un medio rico en nutrientes  específicos, y el método de aplicación de los mismos a cada célula en particular. Además, los diversos proyectos activos apenas han logrado crear tejido muscular, pero no un conjunto de músculos específicos que puedan parecerse a algún corte de carne. Por esta razón, el equipo de Mark Post decidió fabricar una hamburguesa, y no un bife de chorizo.

Al respecto de las características nutricionales de la carne cultivada en laboratorio,la doctora Susana Fuxman, especialista en Nutrición Clínica del Hospital Italiano de Buenos Aires, afirma que esta hamburguesa en particular tiene menos nutrientes que una convencional. “Sin embargo –señala–, esto sería una ventaja, ya que el principal nutriente faltante es la grasa animal, tan perjudicial para las arterias, mientras que conserva las proteínas de alto valor biológico y el hierro”.

Si se sigue desarrollando, es probable que incluso se puedan crear diferentes tipos de carnes con vitaminas o minerales para cuestiones específicas. Fuxman concluye: “A pesar de todo, hay que tener en cuenta que no solo comemos para nutrirnos o por hambre, también lo hacemos por placer y por el hecho social que conlleva, por eso veo difícil que la carne sintética sea un reemplazo total de la carne”. 

 

Los responsables 

Las células madre permiten regenerar tejidos y eso está abriendo nuevas puertas en muchos ámbitos de la ciencia.

Claudio Pairoba, bioquímico y comunicador científico de la Universidad Nacional de Rosario, sostiene que nos encontramos ante algo nuevo que posee infinitas posibilidades. “Los descubrimientos están avanzando rapidísimo y no sabemos qué implicancias pueden tener en el futuro –comenta–, porque la tecnología en alimentos no es la única ni la principal razón para investigar células madre”. Este tipo de células cobró mucha relevancia en las últimas décadas, debido a que tienen tres características fundamentales: pueden dividirse y renovarse por largos períodos de tiempo; son no-especializadas, lo que significa que no tienen las cualidades propias de las que se encuentran en los diferentes tejidos y órganos del cuerpo; y, además, bajo las condiciones necesarias pueden dar lugar a células especializadas. Las células madre más poderosas se encuentran en un embrión en desarrollo. Se denominan totipotenciales porque pueden transformarse en cualquier otra y crear un cuerpo completo, mientras que en un organismo desarrollado hay distintos tipos de células madre adultas que pueden transformarse en variedades de células más limitadas.

 

La importancia de esto radica en que podrían ser la base de tratamientos de diversos tipos de patologías; de hecho, ya hay numerosas líneas de investigación abiertas en todo el mundo para tratar enfermedades, como el mal de Parkinson, la diabetes y la insuficiencia cardíaca. Pairoba aclara que es un tema muy controversial, porque muchas de las investigaciones están en progreso y muy pocas han salido de las placas de laboratorio para probarse en personas. “Hoy en día, es muy común escuchar de ciertos tratamientos con células madre en China u otros países, pero lamentablemente muchos de esos tratamientos no son más que cuentos chinos”, afirma, ya que no hay regulaciones internacionales sobre cómo proceder y los tratamientos testeados clínicamente son muy específicos y se cuentan con los dedos de una mano. “Otro problema es la cuestión ética, ya que para usar las totipotenciales había que destruir un embrión en las primeras etapas de desarrollo, y algunas personas se oponían a eso”, comenta y recuerda: “el doctor Shinya Yamanaka demostró en 2006 que es posible revertir el proceso de diferenciación, y transformar una célula adulta de la piel en una célula madre embrionaria. Concepto que borra del mapa cualquier conflicto ético. Esto le valió el Nobel de Fisiología y Medicina de 2012. ” Para la hamburguesa, el equipo de Maastricht no usó células madre embrionarias porque las de vacas y cerdos todavía no se pueden controlar bien.

Se utilizaron células satelitales musculares, que son células madre adultas que existen en el cuerpo del animal para regenerar músculo, y que se pueden extraer sin dañarlo.

Fuente:

www.proyectosandia.com

Esta nota fue publicada en Muy Interesante Argentina de Diciembre 2013 (Nº 338)

Crea mexicano batería con carga infinita y la patenta en Rusia

El científico mexicano Arturo Solís Herrera ha descubierto la manera de elaborar una “pila Infinita” capaz de generar electricidad a partir del agua y melanina. Este importante descubrimiento de un proceso bioquímico, no sólo no fue reconocido en México, sino que la patente fue otorgada por el gobierno ruso.

El experimento surge a partir de una molécula que existe en la piel, el cabello y el recubrimiento de la retina humana, pero que se puede producir artificialmente, (la melanina o polihidroxiindol), la cual puede romper la molécula del agua, separando el oxígeno y el hidrógeno, y extrayendo energía de ese proceso. Solís Herrera dice que su innovación busca generar energía limpia a través del hidrógeno en una lámpara que enciende con el generador Bat-Gen y que puede mantenerse prendida por 100 años.

Después de cuatro años de trámites y pruebas, el gobierno de Rusia otorgó a Solís Herrera la primera patente en todo el mundo que reconoce la existencia de la fotosíntesis humana. Este hallazgo permitió elaborar una especie de pila infinita, que el autor llama Bat-Gen, porque funciona al mismo tiempo como una batería recargable y como un generador continuo de energía.

“La melanina es capaz de romper la molécula del agua, separando oxígeno e hidrógeno, al mismo tiempo que esa reacción libera energía. Pero lo más revolucionario es que la misma molécula realiza la función inversa, y vuelve a unir el hidrógeno y el oxígeno, para que nuevamente se constituyan como agua, liberando una nueva carga de energía”, indicó el médico, con especialidad en neurooftalmología en el Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía.

El ciclo se puede repetir una cantidad incalculable de ocasiones, armando y desarmando la molécula del agua y liberando energía, sin que haya merma, debido a que la propia melanina ayuda a absorber nuevos fotones que están disponibles en el ambiente en las radiaciones electromagnéticas que normalmente nos rodean en todo el planeta, las cuales provienen del sol y del espacio. Con estos fotones se nutre el repetido evento iónico o eléctrico que ocurre al armar o desarmar las moléculas de agua.

El hallazgo no es una fantasía ni aparece de la nada. Desde el punto de vista científico forma parte de la corriente de estudios que busca generar energía limpia a través del hidrógeno, que es el átomo más sencillo del universo, formado por un protón y un electrón.

“Hasta ahora he gastado más de 40 mil dólares en abogados y trámites para buscar la patente y ha sido un proceso muy complejo por lo inédito de este hallazgo, que yo mismo llegué a considerar increíble”, refiere.

Y agrega que el otorgamiento de la patente en Rusia le da un aval firme a su hallazgo y deja el testimonio, con un documento legal, de que este descubrimiento fue hecho en México”, comenta el investigador, que no trabaja en ninguna universidad. Ahora los abogados que están tramitando las patentes en Estados Unidos y Europa dicen que seguramente el proceso de protección de propiedad intelectual en sus jurisdicciones se acelerará.

“El descubrimiento surgió de manera accidental cuando investigaba posibles terapias para las tres causas más comunes de ceguera en México: glaucoma, retinopatía diabética y degeneración macular provocada por la edad”, narra el científico, cuya formación académica es como médico cirujano del IPN, oftalmólogo de la UNAM, maestro en ciencias médicas de la Universidad Autónoma de Aguascalientes y doctor en farmacología de la Universidad de Guadalajara.

Fuente:

www.invdes.com.mx

Alzheimer: detección por análisis de sangre

Un análisis de sangre desarrollado y validado por un equipo de investigadores de Estados Unidos puede predecir, con una fiabilidad de más del 90%, si una persona va a desarrollar algún deterioro cognitivo o Alzheimer con una antelación de tres años. 

Ya hablamos en nuestro blog (http://www.divulgades.es/cada-vez-mas-cerca-la-deteccion-del-alzheimer-a-traves-de-un-analisis-de-sangre/) de esta posibilidad, gracias a un trabajo que llevaron a cabo unos investigadores de la Universidad de Saarland, en Alemania, y en el que se identificaban doce marcadores biológicos en sangre que facilitaban información sobre el desarrollo de esta enfermedad.
 
En esta ocasión, los investigadores han descrito 10 biomarcadores, en concreto 10 lípidos, que predicen el inicio del deterioro cognitivo.
 
El desarrollo de este test y su comercialización podría facilitar la posibilidad de tratar de forma preventiva y/o temprana a individuos en riesgo.
 

Fuentes:  
http://www.tendencias21.net/Un-test-sanguineo-predice-el-Alzheimer-tres-anos-antes-de-la-aparicion-de-sintomas_a31790.html
http://www.nature.com/nm/journal/vaop/ncurrent/full/nm.3466.html

¿Le estamos derivando a Google el pensamiento crítico?

El autor reflexiona sobre el pensamiento crítico en tiempos de la Internet y Google.

Por Mukul Chopra

Traducción por Claudio Pairoba

Una de mis preguntas favoritas a un potencial postulante para un empleo es algo así:

Imaginese que está en una isla desierta sin teléfono o cualquier otro dispositivo que use Internet. Ud. nunca estuvo en New York. Ahora, si le pregunto cuántos restaurants tailandeses hay en NY, ¿cómo trataría Ud. de averiguarlo? ¿Qué consideraciones podrían ser importantes para contestar esta pregunta?

Las respuestas han variado, pero aquí les muestro algunas que son bastante comunes para la Generación del Milenio:

“Bueno, esteeee, ¿puedo llamar a alguien que tenga una computadora?” No, recuerde que no tiene teléfono.

“Mmmm...¿puedo ir hasta un bar con Internet?” No hay cafés en este lugar.

“Mi amiga vivió en NY, le podría preguntar.” No hay oficina postal o cabina de teléfono aquí para que Ud. la llame o le envíe una carta.

…y así sigue.

Muchos nunca llegan a la etapa en la cual comienzan realmente a solucionar el problema. Están demasiado ocupados tratando de averiguar como pueden llegar a alguien que los ayude a conectarse con Google.

El pensamiento crítico necesita de imaginación, perspicacia en incluso pensar “afuera de la caja”. Lo que es mucho más común en estos días es pensar “adentro de la caja” – la cual en este caso es la “caja” en tu bolsillo (tu teléfono inteligente) o incluso en tu mano (tablet).

La próxima vez que le pregunte a un “Milenio” una pregunta difícil, fíjese con qué rapidez busca su teléfono. El teléfono es una extensión de su mente. No mañana. Hoy.

Si Google lo puede contestar, ¿por qué yo debería saberlo? ¡No necesito saberlo porque Google lo sabe! Ese espacio en la cabeza y las habilidades críticas que se requieren para trabajar en un problema pueden estar en cierto peligro. Esto debería importarnos. Hay algunos tipos realmente inteligentes en Silicon Valley que pertenecen a esta misma generación, y que están inventando tecnología destacable. A su vez, están haciendo de este mundo un lugar más conectado y por lo tanto más informado. Un lugar mejor.

Pero parece haber una gran proporción de esta misma generación que está igualmente cómoda delegando el pensamiento crítico a sus aparatos inteligentes.

Otra manifestación de la misma tecnología es una aparente falta de foco. El tiempo ahora se vive en pequeños segmentos a medida que hacemos tareas múltiples atravesando una plétora de distracciones que compiten entre sí. Esto, a su vez, hace que el enfoque sostenido en un tema sea mucho más difícil, convirtiéndolo en un arte que bordea la extinción. Vivimos en una época en la cual todo lo importante tiene que ser dicho en 140 caracteres o menos, y después a otro tema. Algunos estudios han demostrado que puede llevarnos entre 4 y 8 minutos antes de que podamos reenfocarnos después de una distracción.

Se necesitarán más análisis y estudios de este fenómeno antes de que se puedan identificar, de manera precisa, tendencias marcadas a largo plazo.

¿La generación anterior estaba tan alarmada cuando las calculadoras aparecieron por todas partes? ¿Se preocupaba por que las matemáticas se convirtieran en un arte perdido?

El tiempo dirá...

Fuente:

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