martes, 27 de abril de 2010

UN NUEVO MUNDO FELIZ


Los seres humanos tenemos aproximadamente 30.000 genes que definen nuestras características como entidades únicas y diferentes. Los genes se encuentran en el interior de las células distribuidos en 23 pares de cromosomas (46 cromosomas en total). Los pares 1 al 22, denominados autosomas son equivalentes en hombres y mujeres. El par 23 es quien define el sexo: si está conformado por dos cromosomas X se trata de una mujer, si está conformado por un cromosoma X y un cromosoma Y se definirá como sexo masculino.

El pasado 23 de abril, la empresa 23 and Me ofreció una promoción extraordinaria: por sólo 99 dólares se podía hacer un análisis genético personal. Se eligió ese día porque corresponde al Día Nacional del ADN (en Estados Unidos).

El análisis no implicaba la secuencia completa del genoma, pero tenía una impresionante cantidad de información a procesar:

· Análisis de los ancestros: línea materna, línea paterna (sólo para hombres), buscador de familiares genéticos (contactos en forma anónima), comparación con más de 50 grupos poblacionales de todo el mundo y definir que parte del ADN es compartido con poblaciones de Europa, Asia o África.
· Análisis de salud: definición del riesgo genético para diabetes tipo II y para el mal de Parkinson; búsqueda de marcadores para propensión al cáncer de pecho o la enfermedad de Tay-Sachs; respuesta a varios tipos de drogas usadas para enfermedades muy específicas y con diversas contraindicaciones; determinación de resistencia al VIH y nivel de tolerancia a la lactosa; actualizaciones permanentes según nuevos hallazgos relacionados con bipolaridad, longevidad y otros tipos de cánceres.

Aunque muchos sostienen que sólo se trató de una astuta campaña publicitaria, lo concreto es que el análisis cuesta 499 dólares el resto de los días.

La publicidad volvió a poner en foco el complejo tema del análisis genético para el “descubrimiento” de enfermedades que el ser humano portaría en su código genético. En particular, el caso de la diabetes tipo II por su carácter maligno y la controversia entre factores genéticos y factores ambientales (sobrepeso, tipo de alimentación, etc.). Al respecto, los científicos de 23 and Me aclaran que ellos sólo establecen la propensión a contraer la enfermedad, pero que es altamente probable que sean los factores ambientales quienes definirán si el portador de la marca genética la contraiga efectivamente.

La compañía ha puesto un gran énfasis en los análisis relacionados con el Mal de Parkinson. Parece que una de las cofundadoras de 23 and Me es, nada menos, la esposa de Sergey Brin, el cofundador de Google. Resulta que la mamá de Brin sufre de Parkinson y se comenta que el multimillonario dio positivo en marcadores relacionados con ese mal. Es por ello que 23 and Me está creando la base de datos genética relacionada con el Parkinson más grande del mundo. Si tuviera la plata de Brin, haría algo parecido.

La controversia seguirá hasta que la ciencia de la última palabra al respecto: algunos critican los análisis por el fatalismo que trae aparejado, el conocimiento en edad temprana de ciertas enfermedades a la fecha mortales; otros agradecen poder contar con esa información para tomar medidas preventivas en los factores ambientales; los más pesimistas imaginan una versión siglo XXI de la distopía “Un Mundo Feliz” de Aldous Huxley.

Por lo pronto, un matrimonio norteamericano y sus dos hijos han sido los primeros en tener su genoma secuenciado por razones no médicas. El matrimonio John y Judy West (53 años) y sus hijos de 17 y 14 pagaron 200.000 dólares a la compañía Illumina para que realice esa tarea. No se conocen las razones que motivaron el estudio, ni los resultados del mismo.

Eso sí, si trae orden médica, el estudio en Illumina sólo le cuesta 48.000 dólares per cápita.

jueves, 22 de abril de 2010

EL COMBUSTIBLE PERFECTO


Los bruscos cambios en la cotización internacional del petróleo, la inestabilidad política de las principales naciones productoras del mismo, el aumento en la concentración de los Gases de Efecto Invernadero y la creciente contaminación ambiental conforman un escenario donde es inevitable la búsqueda de alternativas energéticas renovables.


Hay una intensa producción científico – tecnológica relacionada con las energías solar, eólica, geotérmica, hidroeléctrica y mareomotriz. Todas ellas tienen como objetivo la generación de energía eléctrica o energía térmica; sin embargo, el 40% del consumo mundial de energía y el 30% de las emisiones contaminantes están asociadas a combustibles líquidos para transporte de vehículos, básicamente nafta y diesel. En el mundo circulan más de 900 millones de vehículos propulsados mediante motores de combustión interna cuya fuente energética son combustibles líquidos basados en el petróleo. Cualquier solución al problema energético – ambiental deberá incluir a los biocombustibles, particularmente bioetanol y biodiesel.


El bioetanol y el biodiesel obtenidos a partir de cultivos agrícolas ricos en azúcares, almidón y ácidos grasos tienen el potencial de reducir las emisiones de dióxido de carbono y mitigar los efectos adversos que está exhibiendo el cambio climático.

Este tipo de biocombustibles obtenibles a partir de cultivos que también se utilizan como alimentos reciben la denominación de biocombustibles de primera generación. Esta doble aplicación ha resultado en un aumento significativo en el precio de los cultivos y se han verificado en distintas regiones del planeta protestas y rechazos por parte de poblaciones que han visto reducida su capacidad de acceso a los mismos. También se ha observado la destrucción de bosques y otros ecosistemas naturales que han sido deforestados para permitir el cultivo de materias primas aptas para la producción de tales biocombustibles. Los rechazos expresados por agrupaciones de campesinos, organizaciones ambientalistas y ciertos partidos políticos han puesto en tela de juicio la utilización de los biocombustibles de primera generación y motivado la búsqueda de alternativas que resuelvan la problemática del cambio climático y la provisión de alimentos a precios accesibles.

Una segunda opción radica en la obtención de combustibles líquidos a partir de biomasa lignocelulósica relativamente barata y que crece en tierras agrícolas marginales. Se los denomina biocombustibles de segunda generación; a la fecha no se ha podido instalar una fábrica que sea económicamente competitiva, principalmente por los altos costos de recolección de la biomasa a transformar.

Noubar Afeyan, CEO de la empresa Flagship Ventures en Cambridge, EE.UU., está embarcado en la búsqueda del biocombustible perfecto. Tiempo atrás se preguntó porque insistir en obtener biocombustibles a partir del maíz, soja, caña de azúcar, biomasa lignocelulósica o algas, si el mismo podría obtenerse directamente a partir del dióxido de carbono (CO2).


Afeyan, doctor en química del prestigioso MIT, fundó la compañía Joule Biotechnologies para fabricar su biocombustible perfecto: mediante diseño y manipulación genética, los científicos de la misma crearon microorganismos fotosintéticos que utilizan la luz solar para convertir en forma eficiente al dióxido de carbono en etanol o diesel.


El proceso, tal como lo muestra la figura al comienzo del post, comprende un conjunto de biorreactores, donde se encuentran los microorganismos que absorben la luz solar. Los biorreactores se alimentan con dióxido de carbono y nutrientes generándose una mezcla de diesel y agua mediante el proceso de fotosíntesis. La mezcla se conduce a un separador, para extraerle el agua, y el combustible resultante se envía a los tanques de almacenamiento. Como decía un viejo profesor en la universidad: ¡Tan simple como esto, muchachos!.


Los bioingenieros de la empresa le han agregado a los microorganismos un “switch” genético que limita el crecimiento. La idea es que los microorganismos crezcan durante sólo un par de días y luego activar el switch genético para evitar que se consuma energía en otros procesos que no implican la producción de combustibles. En este sentido, Afeyan muestra que su proceso tiende a una menor producción de biomasa, mientras que los procesos tradicionales tienden a maximizar la producción de la misma, con lo cual aparece el conflicto entre suelos para alimentos versus suelos para combustibles.


Los integrantes de Joule Biotechnologies tienen en claro que el pasaje de un proceso que funciona bien en el laboratorio a una escala industrial no es un tema sencillo. Hay etapas intermedias, tales como una planta a escala de demostración, que no pueden obviarse.


Pero también saben que si el proceso demuestra ser técnica y económicamente factible, el mundo tal como lo conocemos habrá cambiado para siempre. ¿Quién puede resistir semejante desafío?

lunes, 19 de abril de 2010

FOTOGRAFÍA DE LA SEMANA (20)


Rayos y centellas alrededor del volcán en Islandia.

Miles de vuelos han sido demorados debido a las cenizas que emite el volcán. Los aviones deben evitar el espacio aereo que contiene cenizas debido a que la msima es tan fina (entre 6 micrones y 2 milímetros de diámetro) que invade todos los espacios entre las partes móviles de las turbinas y las detiene. Una vez que la ceniza se instala en la turbina, no hay manera simple de sacarla. También tapa la visión de los pilotos, daña el fuselaje, contamina los filtros y dispositivos eléctricos y cubre al avión agregando peso inconveniente en la cola. Las cenizas son tal livianas que el volcán las arroja en una altura entre 6 y 11 kilómetros, precisamente el rango de altura de vuelo de los aviones comerciales.

Las compañías de aviación al borde de un ataque de nervios.

sábado, 17 de abril de 2010

UNIDOS TRIUNFAREMOS CONTRA EL CÁNCER


Un paper publicado en la edición online de la prestigiosa revista científica Nature tal vez esté indicando el comienzo del tratamiento personalizado contra el cáncer. El trabajo científico está firmado por 200 integrantes del International Cancer Genome Consortium (ICGC), una organización constituida por los más importantes investigadores científicos en el tema cáncer.

El objetivo del consorcio es catalogar los cambios genéticos que se observan en los 50 cánceres más habituales a partir de determinar 500 genomas para cada tipo de cáncer y publicar tales resultados en Internet.

El secuenciamiento del genoma es de vital importancia porque permite determinar las aberraciones moleculares exactas de cada tumor. Los científicos han establecido que el mismo tipo de cáncer puede tener diferentes aberraciones moleculares, mientras que idénticas aberraciones pueden ser compartidas por un cáncer de duodeno y un melanoma.

Actualmente, los médicos comienzan atacando un determinado tipo de cáncer con aquella droga con la que obtuvieron mejores resultados en pacientes anteriores. Si la misma falla, pasan a un segundo tipo de droga; si tampoco hay éxito siguen probando tratamientos pero suele suceder que para el tercer o cuarto tratamiento, la condición del paciente esté muy deteriorada. Los tratamientos fallan porque las aberraciones moleculares son diferentes entre los pacientes aunque el tipo de cáncer sea el mismo.

Si se dispone de una técnica de secuenciamiento del genoma relativamente rápida y económica y si los resultados de los tratamientos se difunden rápidamente, los oncólogos de todo el mundo podrían disponer de un tratamiento personalizado para cada paciente afectado.

Respecto a la rapidez para determinar el genoma, el primer Proyecto Genoma Humano demoró 15 años para la determinación de una docena de personas y costó 1500 millones de dólares. Hoy se realiza en una semana y si bien no hay un costo estandarizado, el mismo está en los miles de dólares.

Respecto a la difusión, el consorcio permitirá el acceso a sus bases de datos vía Internet, con una serie de regulaciones respecto a quienes pueden acceder y que pueden ver. Así, el público en general podrá acceder a resúmenes generales mientras que ciertos miembros de la comunidad científica podrán acceder a reportes detallados.

Distintos países se concentrarán en diferentes tipos de cáncer: grupos de Australia y Canadá mostrarán los resultados obtenidos en cáncer de páncreas, el Reino Unido en cáncer de pecho, investigadores chinos se concentrarán en tumores gástricos y los japoneses en tumores en hígado. De esta forma, en vez de demorar 50 años para ensayar con un tumor por año, en relativamente poco tiempo se tendrán resultados para los 50 tumores más habituales.

En paralelo, un grupo australiano está usando ratones a los que se incorporó porciones de tumores pancreático humano y a los cuales se le secuenciará el genoma para determinar las aberraciones y los resultados a distintos tratamientos.

Los científicos se muestran muy optimistas y pronostican para el corto plazo que la secuenciación del genoma será una práctica rutinaria en el tratamiento. Una vez que se tenga suficiente información de cómo responde un determinado tipo de aberración a una determinada droga, las posibilidades de encontrar el primer mejor tratamiento crecen exponencialmente.

Y lo anterior se traduce en, nada más y nada menos, la vida del paciente.

miércoles, 14 de abril de 2010

MÁS CIBERCONSEJOS


En el post publicado el martes 14 de octubre de 2008, reproduje una serie de “tips” sugerido por el editor de informática del New York Times, David Pogue, para simplificar y acelerar las tareas que habitualmente desarrollamos con la computadora.

En una línea similar, el suplemento Tecnología del mismo diario acaba de publicar otra serie de tips relacionados con las búsquedas que realizamos con Google. Como el post anterior tuvo muchos hits, indicando lo apropiado de su publicación, asumo que éste también tendrá sus seguidores; por lo tanto ahí van:

1.- Buscar tipos de archivos específicos usando el operador “filetype:”; así para buscar archivos de Power Point sobre nanotecnología, escribimos nanotecnología filetype:ppt

2.- Excluir términos específicos con el operador -:estamos buscando información sobre energías renovables excepto la energía solar, luego tipeamos "energías renovables" -solar.

3.- Realizar una búsqueda acotando rangos numéricos con el operador.., por ejemplo: mundial de fútbol 1970..1982.

4.- Utilizar el operador OR: es muy útil cuando tenemos dos alternativas que son similares (o que consideramos similares); FMI OR Fondo Monetario Internacional.

5.- Poder conocer la hora actual en cualquier ciudad “importante” en el mundo, tanto para conocer la diferencia horaria que permite calcular la demora del viaje en avión o para no llamar telefónicamente en horario inoportuno; hora Rosario.

6.- Éste ya lo había publicado pero lo repito porque lo utilizo mucho: usar al buscador de Google como una calculadora; simplemente escribimos la fórmula y tenemos el resultado sin tener que llegar hasta el programa que viene incluido con los entornos operativos; 100 * (14 / 4 + 6). Tener en claro las reglas de precedencia: las multiplicaciones y divisiones preceden a las sumas y restas; a igualdad de precedencia se opera de izquierda a derecha; se ejecuta primero lo que está entre paréntesis.

7.- Utilizar el buscador para encontrar el significado de una palabra: definir parapsicólogo.

8.- Usar el buscador para saber si una palabra está bien escrito: tipeo sobrehimpulso y Google me responde: Quizás quiso decir:
sobreimpulso.

9.- Hacer conversiones de monedas: simplemente escribimos 100 pesos argentinos en dólares y la respuesta (estimada, no es la última cotización) aparece en negritas.

10.- Usar el operador SITE para filtrar la búsqueda en sitios específicos y evitarse visitar páginas de escaso valor informativo; solar site:abengoa.com

Insisto, si es bueno para los lectores del New York Times, también es bueno para mis lectores.




viernes, 9 de abril de 2010

0800 - PÍLDORA


Es indudable que las expectativas de vida del ser humano se han incrementado significativamente a partir de los desarrollos científicos y tecnológicos implicados en el tema salud. Cada semana aparecen nuevos medicamentos, nuevas técnicas y nuevos aparatos que van, lenta pero inexorablemente, volcando a nuestro favor la batalla entre la vida y la muerte.

Uno de los temas que desvela a los médicos es la resistencia o el olvido de muchos pacientes a tomar los medicamentos prescriptos. Se han desarrollado dispositivos para evitar esa situación tales como frascos que envían una señal inalámbrica a una computadora cuando se abre la tapa de los mismos o aparatos que automáticamente suministran la dosis apropiada en el momento apropiado.

Científicos de la Universidad de Florida acaban de dar un paso más en esa dirección: le han agregado a una píldora una microantena y un microchip de forma tal que, entre ambos, se envíe una señal cuando la píldora se encuentre en el estómago del paciente, indicando que la misma ha sido ingerida y en que momento se lo hizo.

La idea consiste en agregarle a la píldora una etiqueta que contiene una nanopintura de plata que incluye a la antena y un microchip que incorpora un sensor para detectar la temperatura corporal o el pH que tiene el estómago humano. Tanto la antena como el microchip se comunican con un transmisor externo que se coloca en una pulsera ubicada en la muñeca del paciente. El transmisor envía pulsos de baja intensidad al interior del paciente, los cuales son recepcionados por la antena; ésta reenvía otros pulsos que incluyen la información registrada por el sensor del microchip. El transmisor puede enviar la información en forma inalámbrica hacia una computadora o un teléfono celular para indicarle al médico y/o a un familiar que el paciente acaba de tomar tal medicación.

La industria farmacéutica es una de las principales interesadas en el éxito de la técnica debido a la posibilidad de reducir los costos en los ensayos con drogas nuevas. Cuando se prueba en humanos una nueva droga, el procedimiento habitual es suministrarle a muchas personas el medicamento para que en su hogar o lugar de trabajo lo tomen durante varios días a horas prefijadas y luego comprobar la eficacia del mismo. Se le pide a los pacientes que lleven un registro de la toma del medicamento, pero no hay manera de verificar la veracidad del mismo; puede suceder que algunos resultados negativos se deban a la no ingesta del nuevo producto. Para reducir este problema se aumenta apreciablemente el número de pacientes involucrados en el experimento. Si la industria dispone de un procedimiento que le muestra claramente quienes toman el nuevo medicamento, se reducen los costos y se aumenta la exactitud del ensayo.

martes, 6 de abril de 2010

COMO APRENDÍ A AMAR LA BOMBA


Las falsificaciones de objetos valiosos constituyen una de las actividades delictivas más rentables en los tiempos que corren. Vestimenta, joyas, obras de arte, relojes y otros “objetos del deseo” son permanentemente falsificados para abastecer a un público consumidor ávido de exhibir objetos de valor.

Esta clase de estafa también llegó a los vinos: un grupo de “dealers” de vino franceses acaba de ser llevados a la justicia por intentar vender 18 mil botellas de vinos Pinot Noir adulteradas. Sucede que las marcas “premium” de vinos están consiguiendo precios exorbitante: un Chateau Lafite Rothschild 1982 que costaba 2,600 libras esterlinas en el año 2000 pasó a venderse a 25,000 unidades de la misma moneda en el 2009; con estos precios, es muy difícil resistir la tentación de la falsificación. Los expertos consideran que el 5% de los vinos muy finos están adulterados, ya sea mediante dilución con vinos más baratos o a través de la falsificación de las etiquetas.

En el caso del vino juega un rol crucial el año de la cosecha. Los degustadores y coleccionistas pagan enormes sumas por ciertas marcas y ciertos años de cosecha, situación lógicamente explotada por los falsificadores para lograr sus enormes beneficios.

Un aliado inesperado llega en auxilio de los consumidores: la bomba atómica. Sucede que el dióxido de carbono de la atmósfera contiene la forma estable del elemento carbono-12; cada átomo de carbono-12 contiene 6 neutrones y 6 protones en su núcleo. Pero los ensayos con bombas atómicas que se realizaron en la atmósfera (los norteamericanos durante la década del 60, los franceses hasta 1974 y los chinos hasta 1980) cargaron la atmósfera con trazas de carbono-14 radiactivo, un elemento que contiene dos neutrones adicionales.

Cuando las uvas maduran en el viñedo van absorbiendo dióxido de carbono de la atmósfera, el cual contiene tanto carbono-12 como trazas de carbono-14. Con el correr de los años, la concentración de carbono-14 radiactivo en la atmósfera ha ido disminuyendo debido a las emisiones crecientes de dióxido de carbono, debidas a los combustibles fósiles, que terminan diluyendo la concentración de carbono-14.

La presencia o ausencia de trazas de carbono-14 en los vinos y la concentración relativa del mismo en la bebida permite datar vinos con una precisión nunca antes lograda. Ahora podemos determinar si una bebida es anterior a la fecha de los primeros ensayos nucleares en la atmósfera, como así también precisar, con sólo un año de error, a que cosecha pertenece el vino analizado. Solamente hace falta determinar los niveles de radioactividad con el instrumental apropiado.

jueves, 1 de abril de 2010

TERROR PICANTE


El 1º de diciembre de 2008, la ciudad india de Mumbai fue sacudida por un ataque sincronizado de terroristas islámicos con un saldo superior a los 170 muertos. Mumbai fue elegida por ser el centro financiero de la India y los ataques incluyeron desde hoteles de lujo (Hotel Taj Mahal) hasta instituciones religiosas judías. El ejército indio quedó tan impactado por el suceso que ha decidido recurrir a las estrategias más insólitas para prevenir o combatir futuros atentados.

Una de tales estrategias es la utilización de las semillas de un pimiento denominado bhut jolokia, el más picante del mundo, como material para ser incorporado en granadas que al ser arrojadas en lugares cerrados producirán en los terroristas una sensación de ardor y picor tan intensa que los obligará a abandonar el escondite.

Para medir cuan picante es una sustancia se utiliza la escala Scoville. La misma fue desarrollada por el inglés Wilbur Scoville en 1912 utilizando un panel de degustadores quienes clasificaron la sensación de picor de diferentes pimientos. Posteriormente, se encontró que la sensación de calor se debía a una sustancia química denominada capsaicina. A mayor concentración de la misma, mayor es la intensidad de la sensación. Actualmente, la escala Scoville varía desde 0 cuando no hay capsaicina en el producto hasta 15,000,000 unidades Scoville para cristales puros de capsaicina.

El pimiento a ser utilizado por el ejército indio tiene 1,041,427 unidades en la escala Scoville. El doble que el pimiento mexicano más intenso (red savina habanero), 200 veces más que el tabasco normal. El jalapeño “sólo” mide 10,000 en la escala Scoville.

El responsable del Departamento de Ciencias Biológicas del Ministerio de Defensa de India afirma que: “Será un arma extremadamente efectiva y no tóxica porque el olor tan intenso obligará a los terroristas a salir de su escondite”.

Los líderes de las organizaciones terroristas islámicas suelen prometerle a quienes cometen atentados suicidas el placer provisto por 72 vírgenes en su llegada al Paraíso. Si los mismos llegan rociados con efluvios de bhut jolokia, van a tener que bañarse muy intensamente antes de recibir los favores de las mismas.