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El tabaco mata a ocho millones de personas en todo el mundo cada año, pero imagínate si pudiera utilizarse para fabricar medicamentos. La idea no es descabellada: el tabaco se ha utilizado como medicina herbal en el pasado. Pero ahora, en la era de la ingeniería genética, el tabaco puede ser el futuro de la producción farmacéutica en la Tierra y más allá. Los exploradores europeos se encontraron por primera vez con el tabaco en América durante el siglo XVI. Allí, los indígenas lo habían utilizado durante siglos por inhalación, ingestión o tópicamente, como tratamiento para síntomas como dolores de cabeza, resfriados, llagas y malestar estomacal. El tabaco se convirtió en una panacea en la Europa del siglo XVI, y se recetaba para casi todo. Su aplicación más extraña probablemente fue como cura para los síntomas de ahogamiento en el siglo XVIII. En Londres, junto al río Támesis, se guardaban kits de enemas de humo de tabaco. Si alguien se caía al agua, se le despertaba con uno de estos kits. La idea era que el humo del tabaco proporcionara calor y estimulación. Sin embargo, no hay muchas pruebas de que el tabaco sea medicinal por naturaleza y su nocividad ya se había observado en el siglo XVIII. Plantación de tabaco del siglo XVIII en América. Apta para la modificación genética Muchos de nuestros medicamentos modernos proceden de plantas, como el Taxol, que se usa en quimioterapias contra el cáncer y proviene del árbol de tejo, o el Digoxin, un medicamento para el corazón procedente de las digitales. Estos medicamentos son moléculas diminutas. Pero si queremos algo más complicado, como un producto farmacéutico a base de proteínas (por ejemplo, insulina o las vacunas), el equipo necesario se vuelve mucho más técnico. La mayoría de estos medicamentos más complejos son el producto de un tipo de ingeniería genética llamada tecnología recombinante. El material genético necesario para producir, por ejemplo, insulina, se combina con el material genético de una célula. Esa célula (que puede ser bacteriana, de levadura o animal) producirá ahora la insulina además de todas sus propias proteínas. Es algo muy parecido a cuando un niño mete a escondidas un chocolate en el resto de la compra de sus padres. Esa tecnología es extraordinariamente cara (alrededor de US$2.000 millones) debido a las enormes biorreactores que se requieren para cultivar células recombinantes en condiciones estériles. Esto dificulta el acceso a este tipo de productos farmacéuticos para los países de bajos ingresos. El tabaco puede servir para abaratar la producción de medicamentos complejos. Aquí es donde el tabaco podría marcar la diferencia. Al igual que las células recombinantes que utilizamos actualmente, las plantas también pueden ser modificadas genéticamente para elaborar productos farmacéuticos, con la diferencia de que las plantas solo necesitan tierra, agua y luz solar para crecer. El tabaco es la principal planta de hojas que se cultiva con fines no alimentarios. Es muy susceptible de modificación genética y es una fuente inagotable cuando se trata de producir proteínas, ya sean propias o las que hemos introducido. Esto, combinado con su alta biomasa, la convierte en la planta más eficaz para la producción farmacéutica. Aunque es originaria de América y Australia, es una planta resistente y puede cultivarse en todo el mundo. Gracias a su facilidad para la modificación genética, el tabaco puede incluso volverse resistente a las sequías. La idea de la agricultura molecular es todavía nueva, pero está empezando a ganar fuerza. En 2012, la empresa canadiense Medicago demostró la rapidez del tabaco como plataforma para la producción farmacéutica. Utilizaron tabaco para producir más de 10 millones de dosis de la vacuna contra la gripe en un mes. Teniendo en cuenta de que a nivel mundial podemos producir 40 millones de dosis de la vacuna al mes, este logro fue revolucionario. Hay varios ensayos clínicos en curso que estudian inmunoterapias producidas a partir del tabaco para enfermedades como el VIH e incluso la enfermedad del virus del Ébola. Un tratamiento ya recibió la autorización para uso de emergencia en EE.UU. en trabajadores de la salud que regresaron al país durante el brote del virus del Ébola en 2014. Estas enfermedades afectan de manera desproporcionada a los países de bajos ingresos y el tabaco ya se cultiva predominantemente en estos países. El tabaco incluso se está utilizando para producir inmunoterapias contra el cáncer. Estos tratamientos contra el cáncer funcionan estimulando nuestro propio sistema inmunológico para combatir las células cancerosas, con pocos efectos secundarios en comparación con la quimioterapia tradicional. Sin embargo, son prohibitivamente caros, por lo que esta plataforma podría hacerlos más accesibles. Fumar ha causado mucho daño en todo el mundo, pero la disminución de popularidad de los cigarrillos va a causar un nuevo problema: los cultivadores de tabaco en países de bajos ingresos perderán sus medios de vida. Entonces, ¿por qué no reutilizar estos cultivos? Aunque el daño que han ocasionado los cigarrillos es indiscutible, el tabaco posee un gran potencial para otros fines. ¿Medicamentos en Marte? Oscar Wilde escribió: “Todo santo tiene un pasado y todo pecador tiene un futuro”. Entonces, ¿cuál es el futuro del tabaco? Si pensamos más allá de la Tierra, si planeamos visitar o colonizar otros planetas, vamos a necesitar medicamentos mientras estemos allí. El tabaco puede crecer en todo el mundo, ¿por qué no en Marte también? Un paquete de semillas de tabaco ocuparía mucho menos espacio en un cohete que un suministro de insulina para cinco años, o un biorreactor completo. Además, el tabaco es una fuente infinita: se recolectan las semillas y se vuelve a plantarlas. Sin embargo, antes de partir hacia Marte, deberíamos abordar los problemas aquí en la Tierra, y la sostenibilidad es uno de los más importantes. Las plantas de las que extraemos medicamentos hoy en día, como los árboles de tejo, están en peligro de extinción. Un campo emergente para producir los mismos medicamentos que normalmente extraemos de estas plantas es la ingeniería del tabaco. No solo eso, sino que también podemos producir especias caras

Los chimpancés emplean cierto grado de ingeniería al fabricar sus herramientas, eligiendo deliberadamente plantas que proporcionan materiales idóneos para herramientas más flexibles para la pesca de termitas. Un equipo multidisciplinario de investigadores, dirigido por la Dra. Alejandra Pascual-Garrido, investigadora afiliada a la Escuela de Antropología y Etnografía de Museos de la Universidad de Oxford, ha observado este comportamiento en chimpancés que viven en el Parque Nacional del Arroyo de Gombe, en Tanzania. MIRA: ‘Ardilla’ robot es capaz de saltar de rama en rama Estos hallazgos, publicados en la revista iScience, tienen importantes implicaciones para comprender las habilidades técnicas asociadas a la fabricación de herramientas perecederas, un tema que sigue siendo un aspecto muy desconocido de la evolución tecnológica humana, según los autores. Las termitas son una buena fuente de energía, grasas, vitaminas, minerales y proteínas para los chimpancés. Para alimentarse de estos insectos, los chimpancés necesitan sondas relativamente delgadas para extraerlas de los montículos donde viven. Dado que el interior de los termiteros está formado por túneles sinuosos, el equipo de científicos del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, el Instituto Jane Goodall en Tanzania, la Universidad del Algarve y la Universidad de Oporto en Portugal, y la Universidad de Leipzig, planteó la hipótesis de que el uso de herramientas flexibles sería más eficaz para los chimpancés a la hora de extraer insectos que el uso de palos rígidos. Para comprobarlo, el Dr. Pascual-Garrido llevó un comprobador mecánico portátil a Gombe y midió la fuerza necesaria para doblar los materiales vegetales utilizados por los simios en comparación con los materiales vegetales disponibles, pero nunca utilizados. Los resultados mostraron que las especies vegetales nunca utilizadas por los chimpancés eran un 175 % más rígidas que sus materiales preferidos. Además, incluso entre las plantas que crecían cerca de los termiteros, aquellas que mostraban signos evidentes de uso regular por parte de los simios producían herramientas más flexibles que las plantas cercanas que no mostraban signos de uso. “Esta es la primera evidencia exhaustiva de que los chimpancés salvajes seleccionan materiales para herramientas de pesca de termitas basándose en propiedades mecánicas específicas», afirma en un comunicado el Dr. Pascual-Garrido, quien lleva más de una década estudiando las materias primas utilizadas en las herramientas de los chimpancés en Gombe. Cabe destacar que ciertas especies vegetales, como Grewia spp., también constituyen material para herramientas de comunidades de chimpancés que pescan termitas y viven hasta a 5.000 kilómetros de Gombe, lo que implica que la mecánica de estos materiales vegetales podría ser la base de estas preferencias generalizadas, y que la ingeniería rudimentaria podría estar profundamente arraigada en la cultura de fabricación de herramientas de los chimpancés. MIRA: Grandes ingenieros del ecosistema: los osos andinos están ayudando en el proceso de regeneración natural del bosque Por lo tanto, los chimpancés salvajes podrían poseer una especie de “física popular”: una comprensión intuitiva de las propiedades de los materiales que les ayuda a elegir las mejores herramientas para cada tarea. No usan cualquier palo; los chimpancés seleccionan específicamente materiales con propiedades mecánicas que pueden hacer que sus herramientas de búsqueda de alimento sean más eficaces. El Dr. Pascual-Garrido afirmó: “Este novedoso enfoque, que combina la biomecánica con el comportamiento animal, nos ayuda a comprender mejor los procesos cognitivos que subyacen a la construcción de herramientas de los chimpancés y cómo evalúan y seleccionan materiales basándose en sus propiedades funcionales». TRANSMISIÓN ENTRE GENERACIONES Los hallazgos plantean importantes preguntas sobre cómo este conocimiento se aprende, se mantiene y se transmite de generación en generación, por ejemplo, cuando los chimpancés jóvenes observan y utilizan las herramientas de sus madres, y si principios mecánicos similares determinan la selección de materiales por parte de los chimpancés para fabricar otras herramientas de recolección, como las que utilizan para comer hormigas o recolectar miel. “Este hallazgo tiene importantes implicaciones para comprender cómo los humanos pudieron haber desarrollado su extraordinaria capacidad para usar herramientas”, explica Adam van Casteren, del Departamento de Orígenes Humanos del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, especialista en biomecánica y biología evolutiva. “Si bien los materiales perecederos como la madera rara vez sobreviven en el registro arqueológico, los principios mecánicos que subyacen a la construcción y el uso efectivos de herramientas se mantienen constantes a lo largo de las especies y del tiempo». Al estudiar cómo los chimpancés seleccionan materiales según sus propiedades estructurales o mecánicas específicas, podemos comprender mejor las limitaciones y requisitos físicos que habrían afectado al uso de herramientas por parte de los primeros humanos. Este marco funcional comparativo proporciona nuevas perspectivas sobre aspectos de la tecnología temprana que no se conservan en el registro arqueológico. Source link

Antibióticos encontrados en ranas podrían ofrecer una nueva alternativa en la lucha contra las superbacterias, según un estudio publicado este martes y liderado por investigadores de la Universidad de Pensilvania, en Estados Unidos. El equipo, que realizó su trabajo en experimentos de laboratorio y modelos animales, encontró en las ranas una fuente “poco convencional” para la posible obtención de tratamientos innovadores que respondan a “la necesidad apremiante” de soluciones contra las bacterias resistentes a los antibióticos. En concreto, desarrolló péptidos sintéticos -obtenidos a partir de compuestos naturales encontrados en la especie de rana Odorrana andersonii- que muestran un “potencial prometedor” en la lucha contra infecciones bacterianas gram-negativas, siempre difíciles de tratar. Los resultados se publican en la revista Trends in Biotechnology. Los anfibios, como las ranas, utilizan potentes péptidos antimicrobianos como primera línea de defensa contra infecciones, detalla un comunicado. Inspirados por estas moléculas naturales, los investigadores desarrollaron versiones sintéticas adaptadas específicamente para combatir patógenos gram-negativos. Al modificar características clave, como la capacidad de las moléculas para unirse a las membranas bacterianas (hidrofobicidad) y su carga eléctrica, el equipo logró crear compuestos que atacan de manera agresiva a las bacterias nocivas, sin afectar a las células humanas sanas ni a la microbiota del intestino. El diseño utilizado “ha permitido crear péptidos sintéticos con un enfoque específico en patógenos nocivos, lo que permite minimizar los efectos indeseados”, indicó Angela Cesaro, para quien este método también disminuye el riesgo de resistencia y ofrece “una alternativa más sofisticada a los antibióticos convencionales”. Estos péptidos sintéticos se mostraron efectivos en experimentos de laboratorio y modelos animales preclínicos, obteniendo resultados similares a los de antibióticos establecidos como la polimixina B y la levofloxacina. Además, los hallazgos iniciales sugieren que estos péptidos no parecen estimular la resistencia a los antibióticos, “una ventaja especialmente alentadora”, ya que los medicamentos convencionales pierden efectividad frente a las bacterias que se adaptan rápidamente. Para Lucía Ageitos Castiñeiras, en contraste con los antibióticos de amplio espectro convencionales, sus péptidos “se dirigen de manera específica a los patógenos gram-negativos, al mismo tiempo que mantienen intactas las bacterias gram-positivas y los microorganismos beneficiosos del intestino”. “Esta es una característica poco común y valiosa que podría conducir al desarrollo de terapias antimicrobianas más precisas y avanzadas”, añadió. El español César de la Fuente, quien lidera la investigación, afirmó que estos péptidos sintéticos han demostrado un potencial notable en ensayos preclínicos y podrían, en el futuro, cubrir “los vacíos que han dejado los antibióticos fallidos”. “Al inspirarnos en la naturaleza, aspiramos a desarrollar terapias eficaces que eviten los problemas de la resistencia”, apuntó el científico del grupo “Machine Biology” de la Universidad de Pensilvania. En el trabajo convergen bioingeniería, biología sintética y modelado computacional, una intersección que ha producido una nueva clase de candidatos antimicrobianos. El estudio supone “un paso importante” hacia tratamientos más seguros y precisos, reduciendo el riesgo de fomentar la aparición de nuevas superbacterias, según los científicos. Source link