BOLETÍN DE OBSERVATORIO TECNOLÓGICO

CENTRO DE INGENIERÍA PARA LA INVESTIGACIÓN, DESARROLLO E INNOVACIÓN TECNOLÓGICA (CIDIT)

BOLETÍN NO. 26 - Octubre, 2018

06MICROCHIPS EN ENSAYOS GENÉTICOS.

OCTUBRE MES DE SENSIBILIZACIÓN SOBRE EL CÁNCER DE MAMADESAFÍOS Y RETOS GLOBALES LA TECNOLOGÍA, UN ALIADO CONTRAEL CÁNCER DE MAMA.

03

07IMPRESORA 3D

CAPAZ DE PRODUCIR TEJIDOS BIOLÓGICOS

COMPLEJOS.

TABLADE CONTENIDO

03 05

08

Microchips en ensayos genéticos.

Octubre: Mes de sensibilización sobre el cáncer de mama.

Por qué el cannabis afecta a la plasticidad de los circuitos neuronales.

Terapia génica para las enfermedades de la retina.

Nuevo tratamiento oncológico vía oral que hace frente a La mutación Akt1.

06 Impresora 3D capaz de producir tejidos biológicos complejos.07

10

12 Tecnologías avanzadas para una nueva generación de vacunas.

3

Oct

ub

re 2

018

LA TECNOLOGÍA, UN ALIADO CONTRA EL CÁNCERDE MAMA

OCTUBRE MES DE SENSIBILIZACIÓN SOBRE EL CÁNCER DE MAMA

4

Oct

ub

re 2

018

El Mes de Sensibilización sobre el Cáncer de Mama, que se celebra en todo el mundo

cada mes de octubre, contribuye a aumentar la atención y el apoyo prestados a la sensibilización, la detección precoz, el tratamiento y los cuidados paliativos. En este contexto, se mencionan algunos avances en el tratamiento del cáncer de mama, contados por The Institute of Cancer Research (ICR), Londres.

Un análisis de sangre podría indicar la efectividad de palbociclib.Un nuevo análisis de sangre podría predecir rápidamente si el medicamento palbociclib ayudará a las pacientes con cáncer de mama, un nuevo estudio descubrió que un análisis de sangre para el ADN del cáncer podría predecir si una mujer está respondiendo al nuevo medicamento para el cáncer de mama.

Científicos del Instituto de Investigación del Cáncer de Londres y de The Royal Marsden NHS Foundation Trust sostienen, que la prueba podría detectar en dos o tres semanas si el medicamento está funcionando, aunque advierten que es necesario replicar los resultados antes de usarlos clínicamente. Los investigadores evaluaron a mujeres con cáncer de mama con receptor de estrógeno positivo, el tipo más común, que participaron en un

ensayo clínico de palbociclib para el cáncer de mama avanzado.

En noviembre de 2017, palbociclib fue aprobado para su uso en el NHS por NICE para mujeres con cáncer de mama avanzado no tratado previamente. Palbociclib es una nueva clase de medicamento que retrasa la progresión del cáncer en pacientes con cáncer de mama avanzado, pero no es efectivo para todos. El problema es que se debe esperar de dos a tres meses antes de hacer una exploración para ver si la terapia está funcionando.

Científicos hallan 110 genes realcionados al cáncer de mama.Los científicos han vinculado 110 genes a un mayor riesgo de cáncer de mama en el estudio más completo que se haya realizado para desentrañar la genética de la enfermedad. El estudio utilizó una técnica genética pionera para analizar mapas de regiones de ADN relacionadas con un riesgo hereditario de cáncer de mama e identificar los genes reales involucrados en aumentar el riesgo de una mujer.

Los investigadores también vincularon 32 de los nuevos genes a la duración del tiempo en que las mujeres sobrevivieron al cáncer de mama, lo que sugiere que podrían ser importantes en el desarrollo de la enfermedad y los posibles objetivos para futuros tratamientos.

Los científicos del Instituto de Investigación del Cáncer de Londres analizaron en detalle 63 áreas del genoma que previamente se habían asociado con el riesgo de cáncer de mama mediante estudios de mapeo.

Encontrar los genes responsables del aumento del riesgo no es sencillo porque las pequeñas secuencias de ADN pueden interactuar con partes completamente diferentes del genoma a través de un extraño fenómeno conocido como “bucle de ADN”. Ahora, utilizaron una técnica que desarrollaron llamada Capture Hi-C para estudiar las interacciones entre diferentes regiones del genoma.

Drogras utilizadas para el cáncer de pulmón muestra una prometedora esperanza para terapia especifica para el cáncer de mama.El medicamento utilizado para tratar el cáncer de pulmón de células no pequeñas podría ofrecer una nueva terapia dirigida a miles de pacientes con cáncer de mama, luego del descubrimiento de que puede matar células de cáncer de mama con un defecto genético particular

En un nuevo estudio, los científicos del Centro de Investigación Toby Robins de la organización benéfica en el Instituto de Investigación del Cáncer de Londres establecieron que el medicamento contra el cáncer de pulmón crizotinib podría usarse para atacar los cánceres de mama “lobulares”, utilizando un

Fuente: Institute of Cancer Research, Londres.

enfoque conocido como “letalidad sintética” que ataca las debilidades en las células tumorales.

Tal es la promesa de este enfoque de que se está lanzando un importante ensayo clínico (ROLO, fase II) de crizotinib en pacientes con cáncer de mama lobular avanzado por el ICR y The Royal Marsden NHS Foundation Trust, financiado por nuevas subvenciones del Breast Cancer Now Catalyst Programme.

Identifican la causa de la resistencia a la interrupción de las drogas de cancer de mama y ovario.Científicos han identificado una mutación que le da resistencia a las células cancerosas frente al innovador tratamiento contra el cáncer olaparib y otros inhibidores de la PARP. Un equipo del ICR de Londres, utilizó la edición de genes para identificar una mutación específica en la proteína PARP1 que impide que funcionen los inhibidores de la PARP.

La prueba de esta mutación podría agregar otro nivel de personalización a un tratamiento ya dirigido; ayuda a guiar las decisiones sobre si usar inhibidores de la PARP en primer lugar y cuándo cambiar a otros medicamentos, como las terapias basadas en platino. La investigación fue financiada por Cancer Research UK y Breast Cancer Now.

“Palbociclib es una nueva clase

de medicamentos que retrasa la progresión del

cáncer de mama avanzado, pero no

es efectivo para todos”

NUEVO TRATAMIENTO ONCOLÓGICOVÍA ORAL QUE HACE FRENTE

A LA MUTACIÓN AKT1

El Instituto de investigación del Hospital Clínico Universitario de Valencia

(INCLIVA), a través de Alejandro Pérez-Fidalgo, investigador y especialista del servicio de oncología médica, ha revelado los resultados de un estudio clínico que avala un nuevo tratamiento oncológico que se administra por vía oral para hacer frente a la mutación AKT1, presente en aproximadamente un 10% de los casos de cáncer de mama y ginecológicos.

De momento, el medicamento se encuentra en Fase I y todavía se debe validar los resultados

en las Fases II y III, por lo que podrían pasar varios años hasta su llegada al mercado, pero los resultados obtenidos en esta primera fase son altamente esperanzadores.

El doctor Pérez-Fidalgo afirma que el objetivo inicial de estos ensayos clínicos es comprobar la seguridad del inhibidor de AKT1 y PIK3CA ajustando su dosis para que sea eficaz y así valorar sus efectos secundarios. En este sentido, ambos han sido positivos. No se trata de un fármaco inocuo, pero el nivel de tolerancia ha sido alto.

Fuente: Agencia Latina de Noticias de Medicina y Salud Pública - Paula Alejandra Rojas.

“El doctor Pérez afirma

que el objetivo inicial de estos

ensayos clínicos es comprobar

la seguridad del inhibidos de AKT1”

5

Oct

ub

re 2

018

MICROCHIPSEN ENSAYOS GENÉTICOS

6

Oct

ub

re 2

018

“Chips microfluídica

consiguen que se reduzca el uso de animales en investigación”

La investigación en biomedicina se está viendo acelerada gracias a piezas

que no miden más que un pulgar pero que tienen una utilidad gigante. Donald Ingber, director del Wyss Institute de la Universidad de Harvard es el precursor de esta investigación que promete revolucionar las posibilidades de la medicina y es la forma en que curaremos en un futuro el cáncer o las enfermedades cardiovasculares, dos de las mayores causas de mortandad en el mundo desarrollado.

Los denominados chips de microfluídica, además de acelerar la investigación consiguen que se reduzca el uso de animales en investigación. Su función es el desplazamiento de

microscópicas cantidades de elementos químicos a través de cultivos de células de pulmones, hígados, riñones o corazones.Permiten testear combinaciones de principios activos sobre una gran variedad de tipos de células y estudiar las relaciones producidas. Se trata de un método tremendamente eficaz y que optimiza la investigación. Seleccionando células madre del paciente, se puede observar los efectos específicos de medicamentos sin efectos secundarios o tratamientos inútiles.

Organs-on-Chips son pequeños dispositivos que emulan el metabolismo de las células humanas. Ingber explica su descubrimiento con palabras sencillas: “es básicamente una

ventana por la que podemos ver el trabajo que hacen las células en los órganos, pero en un dispositivo de cristal transparente, de forma que es posible observarlo a través de un microscopio y saber qué está sucediendo en tiempo real”.

Organs-on-Chips permitirá en breve estudiar la reacción del organismo cuando es atacado por bacterias e infecciones, reducir costes y acelerar la producción de medicinas y, no menos importante, eliminar la experimentación con animales y seres humanos. Más que una “ventana” en nuestro organismo, Ingber ha abierto una ventana por la que asomarse al futuro.

Fuente: El Mundo-España. Jose Alvarez/F. Iniciativas Financiación en I+D+i.

3D

IMPRESORA3D CAPAZ DE PRODUCIR

TEJIDOS BIOLÓGICOS COMPLEJOS

Se ha creado una tecnica en impresión 3D que se vale de una impresora 3D especialmente

adaptada para construir bioestructuras terapéuticas a partir de múltiples materiales. El avance podría ser un paso fundamental hacia la impresión bajo demanda de tejidos complejos artificiales para su uso en trasplantes y otras operaciones quirúrgicas.

La técnica desarrollada por el equipo de Ali Khademhosseini, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), Estados Unidos, emplea un proceso basado en luz llamado estereolitografía, y aprovecha una impresora 3D adaptada diseñada por Khademhosseini que posee dos componentes esenciales.

El primero es un chip microfluídico hecho a medida (una plataforma plana y pequeña con un tamaño similar al de un chip de ordenador) con múltiples accesos, cada uno de los cuales “imprime” un material distinto. El otro componente es un microespejo digital, una celosía de más de un millón de espejos diminutos, cada uno de los cuales se mueve de forma independiente de los demás.

Los investigadores utilizaron diferentes tipos de hidrogeles, materiales que, después de pasar a través de la impresora, forman estructuras a modo de andamios para que los tejidos crezcan en su interior. Los microespejos dirigen luz hacia la superficie de impresión, y las áreas iluminadas indican la silueta del objeto en 3D que está siendo impreso.

La luz también provoca que se formen enlaces moleculares en los materiales, lo que causa que los geles se conviertan en un material sólido. A medida que se imprime el objeto 3D, la celosía de espejos varía el patrón de luz para indicar la forma de cada nueva capa.

El proceso es el primero en utilizar múltiples materiales para bioimpresión estereolitográfica automatizada, un avance notable sobre la bioimpresión estereolitográfica convencional, que solo utiliza un tipo de material. Si bien el dispositivo de demostración utilizó solo cuatro tipos de biotinta, Khademhosseini y sus colaboradores creen que el proceso podría acomodar tantas tintas como se necesiten.

“La luz también provoca que se formen enlaces moleculares en los materiales”

Fuente: Noticias de la Ciencia – Ingenieria – https://noticiasdelaciencia.com/art/28654/impresora-3d-capaz-de-producir-tejidos-biologicos-complejos.

7

Oct

ub

re 2

018

POR QUÉ EL CANNABIS AFECTA

8

Oct

ub

re 2

018

A LA PLASTICIDAD DE LOS CIRCUITOS NEURONALES

9

Oct

ub

re 2

018

Un estudio liderado por Andrés Ozaita, investigador del Laboratorio de

Neurofarmacología-NeuroPhar de la Universidad Pompeu Fabra (UPF) (Catalunya, España), muestra cómo el principal componente psicoactivo del cannabis afecta la maquinaria necesaria para mantener el balance de proteínas en el hipocampo.

Los autores han descubierto un mecanismo por el cual el cannabis afectaría la plasticidad sináptica, es decir, la capacidad que tienen las neuronas de responder frente a estímulos modificando sus conexiones, necesaria para

procesos como el aprendizaje y la memoria. El trabajo, realizado en roedores, ha sido publicado en la revista Biochemical Pharmacology.

Los autores han descubierto un mecanismo por el cual el cannabis afectaría la plasticidad sináptica, es decir, la capacidad que tienen las neuronas de responder frente a estímulos modificando sus conexiones, necesaria para procesos como el aprendizaje y la memoria.

Los derivados de la planta Cannabis sativa, el cannabis o marihuana, son las drogas

ilegales más consumidas en todo el mundo. Su principal componente psicoactivo, el Δ9-tetrahidrocannabinol (THC), afecta a múltiples funciones cerebrales, incluido el rendimiento cognitivo.

El consumo crónico de cannabis produce diversos cambios a escala cognitiva, y se decidio estudiar el hipocampo porque es un área clave del cerebro para el aprendizaje y la memoria, relevante para este efecto perjudicial del THC. Los investigadores analizaron las proteínas del hipocampo que presentaban alteraciones tres horas después de administrar una

dosis amnésica de THC. Posteriormente, mediante el análisis de redes de interacción, vieron que estas proteínas estaban relacionadas con el proteasoma, un complejo proteico que se encarga de la degradación de las proteínas que no son necesarias, o están dañadas, facilitando su continuo recambio.Es plausible que el THC pueda alterar la formación de la memoria al reducir la actividad del proteasoma, ya que evidencias recientes muestran que, a nivel sináptico, allí donde las neuronas conectan unas con otras, la actividad del proteasoma es necesaria en todo momento para

mantener la plasticidad de los circuitos neuronales. La adecuada degradación de proteínas es tan importante como la síntesis de nuevas proteínas para la formación de la memoria.

En este estudio se ha descrito por primera vez cómo el THC disminuye la actividad del proteasoma en el hipocampo del ratón, lo que contribuirá al desequilibrio entre mecanismos de síntesis y degradación de proteínas necesarias para el adecuado funcionamiento de las sinapsis.

Fuente: Noticias de la Ciencia – Neurologia - https://noticiasdelaciencia.com/art/30157/por-que-el-cannabis-afecta-a-la-plasticidad-de-los-circuitos-neuronales

“El consumocrónico produce diversos cambios a escala cognitiva, es un área clave

del cerebro”

TERAPIA GÉNICA PARA LAS ENFERMEDADES

DE LA RETINA

10

Oct

ub

re 2

018

11

Oct

ub

re 2

018

Fuente: Servicio de Información Comunitario sobre Investigación y Desarrollo de la Comisión Europea. AAVEYE – resultado resumido.

Se han propuesto nuevos tratamientos para enfermedades degenerativas

de la retina basados en la transferencia del gen funcional que podrían beneficiar a millones de afectados en todo el mundo. Las enfermedades hereditarias de la retina, como la retinitis pigmentosa (RP) y la amaurosis congénita de Leber (ACL), están causadas por mutaciones en los genes que se expresan sobre todo en las células fotorreceptoras.

En la actualidad no existen tratamientos para estas enfermedades. La retina es una diana ideal para la terapia génica, sobre todo debido a que es un emplazamiento privilegiado en cuanto a inmunología, lo que significa que tolera la introducción de antígenos sin que provoquen una repuesta inmunitaria inflamatoria.

El proyecto AAVEYE (Gene therapy for inherited severe photoreceptor diseases), financiado con fondos europeos, planteó una terapia génica como alternativa de tratamiento para estos trastornos. Los vectores derivados de los virus adenoasociados (VAA) transmiten con eficacia genes en la retina de los modelos animales. Los investigadores aplicaron este método en las neuronas fotorreceptoras de la retina.

El desarrollo de los vectores consistió en la construcción de vectores seguros de VAA que demostraron una transferencia genética eficaz y regularon la expresión génica en células fotoreceptoras mediante microARN. Los experimentos se llevaron a cabo con animales grandes para garantizar que estos vectores no llegaran al cerebro.

La introducción del gen normal en los fotorreceptores de animales portadores de las mutaciones asociadas con la RP y la ACL produjo una inhibición significativa de la degeneración retiniana. Estos resultados llevaron a los socios del proyecto a realizar un ensayo clínico para probar la eficacia y la seguridad de la terapia génica basada en VAA para la ACL. Otro resultado de los experimentos fue la identificación de mecanismos que conducen a la muerte de los fotorreceptores y el descubrimiento de que la inhibición de algunas proteínas del ciclo celular puede evitar la muerte de las células.

También se llevó a cabo un análisis genético en una cohorte de pacientes con RP y ACL con el fin de detectar mutaciones en sus genes PDE6B y AIPL1,

respectivamente, y se efectuó una caracterización clínica en función del fenotipo de la enfermedad. Esta información sentará las bases para otros ensayos clínicos relacionados con la transferencia genética de fotorreceptores en humanos.

Los resultados de AAVEYE servirán de base para seguir ampliando los métodos terapéuticos mediados por VAA, los cuales tienen un enorme potencial de aplicación en la retina y el sistema nervioso central.

“Los experimentos se

llevaron a cabo con animales grandes para

garantizar que estos no llegaran

al cerebro”

12

Oct

ub

re 2

018

TECNOLOGÍAS AVANZADAS PARA UNA NUEVA

GENERACIÓN DE VACUNAS

La lucha contra las enfermedades no cesa, y unos investigadores de la Unión Europea han creado

unas técnicas de inmunización y estudiado las respuestas a las vacunas de los grupos de población mencionados. El proyecto financiado con fondos europeos ADITEC (Advanced immunization technologies) ha hecho posible cumplir ese objetivo aplicando un enfoque multidisciplinar de biología de sistemas con el propósito de desarrollar las técnicas potentes de inmunización que se necesitan.

La profesora Donata Medaglini, coordinadora científica de este proyecto, informó sobre cómo unieron fuerzas en aras de ese objetivo científicos de cuarenta y dos instituciones asociadas de trece países europeos más los Estados Unidos. «Reunimos resultados específicos, a saber, novedosas tecnologías de inmunización, adyuvantes, vectores y sistemas de administración, fórmulas optimizadas y métodos de vacunación para distintos grupos de edad; todo ello se integró en un conjunto de técnicas avanzadas que proporcionan la mayor cantidad posible de conocimientos para combatir enfermedades».

ADITEC también puso a disposición de todos sus nuevas tecnologías. El biobanco de ADITEC, donde se almacenan muestras de ensayos, está disponible tanto para los socios del proyecto como para la totalidad de la comunidad científica. La profesora Medaglini señaló que «esto ha llegado a transformarse en un ecosistema nuevo de

colaboración en el que el sector científico e industrial europeo funciona como una empresa capaz de impulsar la innovación a nivel mundial».

Los investigadores ensayaron y compararon sus técnicas en modelos animales, las combinaron en estrategias de estimulación antigénica primaria y estudiaron sus modos de acción en estudios preclínicos y clínicos. En el proyecto se han realizado doce estudios clínicos en los que han participado más de setecientos individuos. Está contribuyendo a conformar la legislación y las normas internacionales acerca de estas nuevas tecnologías.

El inmenso volumen de trabajo y el carácter de los ensayos han influido notablemente en el sector de la vacunación. «Con las sinergias creadas y la fertilización cruzada entre distintas áreas de investigación, que han potenciado la competitividad del sector, ADITEC ha creado una empresa europea de vacunas», destacó el Dr. Rino Rappuoli, coordinador del proyecto.

Existe una gran necesidad de contar con mejores vacunas contra la gripe y en estudios preclínicos y clínicos, se ensayaron distintas vacunas comunes, entre ellas, vacunas atenuadas vivas y otras con y sin adyuvantes. De esta manera, se pudieron estudiar distintas respuestas inmunológicas con distintas fórmulas y en diferentes grupos de edad, desde niños pequeños hasta ancianos.

El primer estudio de biología de sistemas sobre vacunas con adyuvantes contra la gripe en la primera infancia se llevó a término satisfactoriamente y, a continuación, se ha iniciado otro ensayo más intensivo, también en niños pequeños. Los resultados se han publicado en PNAS y Front. Immunol.

Shigella sonnei es un patógeno desatendido, pese a cobrarse cada año más de medio millón de muertes por disentería. Se realizó un ensayo de fase I, con resultados satisfactorios, con una vacuna novedosa contra S. sonnei, basándose en la tecnología GMMA (Generalized Modules for Membrane Antigens). Así, ADITEC avanzó a un ensayo de fase II con una población endémica africana y continúan los trabajos de desarrollo clínico.

Para que Europa cuente con un sector de las vacunas sostenible, tiene que haber una base de formación sólida y estructurada. Así, a través del proyecto se organizaron programas a nivel profesional para más de cien estudiantes y también para doscientos diez investigadores doctorales y posdoctorales. Además, la filosofía de colaboración de ADITEC favorece una sinergia orientada a crear una plataforma de excelencia que atraiga fondos adicionales para el desarrollo a largo plazo de vacunas.

13

Oct

ub

re 2

018

“Existe una gran necesidad de contar con

mejores vacunas contra la gripe”

Fuente: Servicio de Información Comunitario sobre Investigación y Desarrollo de la Comisión Europea. AAVEYE – resultado resumido.

BOLETÍN DE OBSERVATORIO TECNOLÓGICO

CENTRO DE INGENIERÍA PARA LA INVESTIGACIÓN, DESARROLLO E INNOVACIÓN TECNOLÓGICA (CIDIT)

BOLETÍN NO. 26 - Octubre, 2018

El Centro de Ingeniería para la Investigación, Desarrollo e Innovación Tecnológica (CIDIT), es una institución nacional creada para articular la oferta y la demanda de ciencias y tecnología (I+D+i) para el sector de ingeniería y se constituye en Centro de Desarrollo Tecnológico, con una visión estratégica que busca incorporar a actores de sectores de la oferta y la demanda de la ingeniería en áreas afines de la ciencia y tecnología.