Discovery of how Taxol works could lead to better anticancer drugs

29 05 2014

UC Berkeley scientists have discovered the extremely subtle effect that the prescription drug Taxol has inside cells that makes it one of the most widely used anticancer agents in the world.

The details, involving the drug’s interference with the normal function of microtubules, part of the cell’s skeleton, could help in designing better anticancer drugs, or in improving Taxol and other drugs already known to disrupt the workings of microtubules.

 

Close up of the tubulin subunit that makes up the microtubule network of the cell (green). The nucleus is blue.

Close up of the tubulin subunit that makes up the microtubule network of the cell (green). The nucleus is blue.

The findings are being reported in the May 22 issue of the journal Cell.

“Efforts towards understanding these chemotherapeutics better are very important, because there are some microtubule differences in cancer cells versus normal cells that maybe we can exploit,” said principal author Eva Nogales, a biophysicist, UC Berkeley professor of molecular and cell biology and senior faculty scientist at Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL). “We are not there yet, but this is the kind of analysis we need to get there.”

Taxol, originally extracted from the bark of the Pacific yew tree, is one of the mostly commonly used drugs against solid tumors, and is a front-line drug for treating ovarian and advanced breast cancer. The drug is known to bind to microtubules and essentially freeze them in place, which prevents them from separating the chromosomes when a cell divides. This kills dividing cells, in particular cancer cells, which are known for rapid proliferation.

Nogales, a Howard Hughes Medical Institute investigator, has worked on microtubules since she was a doctoral student in England in the early ’90s, using techniques such as X-ray scattering and cryoelectron microscopy to study how Taxol and other anticancer agents affect microtubules. Later, during her postdoctoral work at LBNL with Ken Downing, she was the first to discover exactly where Taxol binds the basic building block, called tubulin, of the microtubule polymer.

 

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Microtubules – the skeleton of the cell – grow and shrink constantly, pushing and pulling things around the cell. They grow by addition of tubulin, hydrolyzing (red turns to blue) and locking into a strained position. When the tubulin cap stops growing, the strain pulls the microtubule apart in a rapid peeling motion. Chromosomes attached to a peeling microtubule are physically pulled along. Taxol prevents the compaction and straining of the microtubule, inactivating it and eventually killing the cell. Video by Eva Nogales lab, UC Berkeley.

 

Microtubules are the cell’s skeleton


Work by many scientists around the world has shown the microtubule network inside cells, called the cytoskeleton, to be very different from rigid animal skeletons. Microtubules are polymer filaments that constantly grow and shrink, and in doing so push and pull things around the cell, including the chromosomes. Scientists call this dynamic instability. The microtubules also provide a highway for transporting the cell’s organelles and other packages around the cell.

Tubulin, the basic structural unit of the microtubule, is a complex of two proteins – alpha and beta tubulin. Tubulin units stack one atop another to form strips that align with other strips and then zip up to form a hollow tube, the microtubule.

“Tubulin, the cytoskeletal protein that self-assembles into microtubules, is absolutely essential for the life of every eukaryotic cell, which is why it has become a major target of anticancer agents,” Nogales said. “It’s amazing how microtubules probe and try new things almost at random, but there is a level of control built into the cell that ultimately makes sense of this chaos, and the cell survives and prospers.”

Microtubules grow from their free end at about 1 micron per minute by continually adding more tubulin (around 20 tubulin molecules per second). But if they stop growing, they rapidly peel apart like the skin of a banana, releasing tubulin for recycling into other microtubules. This peeling, or depolymerization, takes place at up to 15 microns per minute, or about 300 tubulin molecules falling off per second, Nogales said.

 

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The cell’s skeleton is a constantly growing and shrinking network of microtubules, which provides a highway for transport as well as the muscle to move things like chromosomes around. Taxol interferes with the shrinking. Time-lapse video ourtesy of Gary Borisy.

 

Microtubules are like compressed springs


Nogales has now discovered why microtubules peel apart so rapidly. When they assemble, the strips of tubulin are put under intense strain, but prevented from bending and pulling apart by the growing cap of tubulin on the end. Once growing stops and that cap disappears, the restrained tension rips the microtubule apart.

The tension is created when the tubulin complex, which has a small energy molecule called GTP (guanosine triphosphate) attached, becomes hydrolyzed and the GTP turns into GDP (guanosine diphosphate). This chemical reaction compacts the alpha and beta subunits, much like compacted vertebrae, keeping the tubulin stack under tension as long as the microtubule is growing at its end.

“It had been proposed that tubulin had to be constrained, but no one had proved it,” Nogales said. “What we have seen is that as GTP hydrolysis happens, the tubulin structure gets stuck in a strained state, like a compressed spring. The end subunits are holding the whole thing together.”

When growth stops, the tension is unleashed, and the strips peel apart rapidly.

“This work represents a major step forward on a problem with a long history,” wrote Tim Mitchison in a commentary in the same issue of Cell. Mitchison, a Harvard University professor of systems biology, was the first to show the importance of GTP hydrolysis in destabilizing microtubules. The model proposed by Nogales and her team, he added, “provides our first glimpse into (the) destabilization mechanism.”

Nogales also found that Taxol inserts itself into the tubulin protein and prevents compaction of the alpha and beta subunits, so that no tension builds up. As a result, even if the microtubule stops growing, it remains intact, basically frozen in place, unable to peel apart, or depolymerize, and carry out its normal function.

“Taxol reverses the effects of GTP hydrolysis,” she said.

 

Pushing the limits of cryoelecton microscopy


Nogales and her team discovered these structural changes by pushing the limits of cryoelectron microscopy, a technique in which samples are frozen and probed with a high-powered electron beam. They have now achieved a resolution sufficient to see details smaller than 5 angstroms (one-tenth of a nanometer) across, which is about the size of five hydrogen atoms. While most information to date about the structure of tubulin inside the microtubule has come from the study of artificial, flat sheets of aligned strips of tubulin, Nogales was able to probe three-dimensional microtubules frozen into their natural state, with and without Taxol bound to tubulin. This comparison clearly showed the effect Taxol has on microtubule structure.

Other coauthors of the paper are former UC Berkeley biophysics graduate student Gregory M. Alushin, now of the National Heart Lung and Blood Institute in Bethesda, Md.; former LBNL postdoc Gabriel C. Lander, now of The Scripps Research Institute in La Jolla, Calif.; Elizabeth H. Kellogg of UC Berkeley; Rui Zhang of LBNL and David Baker of the University of Washington, Seattle.

The research is funded by the National Institute of General Medical Sciences of the National Institutes of Health (GM051487), the Damon Runyon Cancer Research Foundation and the Howard Hughes Medical Institute.

 

RELATED INFORMATION

 

By Robert Sanders

 

Newscenter.berkeley.edu [on-line] Berkeley, CA (USA): newscenter.berkeley.edu, 29 de mayo de 2014 [ref. 22 de mayo de 2014] Dispoñible en Internet: http://newscenter.berkeley.edu/2014/05/22/discovery-of-how-taxol-works-could-lead-to-better-anticancer-drugs/



Learning from the brain

26 05 2014

The visual cortex in the human brain interprets visual input. A computer scientist from the University of Innsbruck has managed to simulate the workings of the visual cortex with high accuracy in a computational model.

 

Die Verarbeitung optischer Signale im visuellen Cortex hat ein Innsbrucker Wissenschaftler als Modell nachgebaut. (Foto: flickr.com/orangeacid)

Die Verarbeitung optischer Signale im visuellen Cortex hat ein Innsbrucker Wissenschaftler als Modell nachgebaut. (Foto: flickr.com/orangeacid)

The human brain is a remarkable organ: It integrates and computes all the information the human body perceives. The information processing properties of the brain are the main research subject of Computational Neuroscience, an inter-disciplinary branch of science targeted at studying and understanding the inner workings of the human brain. Different parts of the brain process different signals; the part responsible for seeing is the visual cortex. Antonio Rodríguez-Sánchez, a computer scientist at the University of Innsbruck, recently published a computational model which aims at answering the question about how neurons in the human brain interpret shapes and objects.

 

Artificial neurons

The visual cortex consists of millions of neurons. Modern understanding of this part of the brain dates back to the work of the neuroscientists Torsten N. Wiesel and David H. Hubel from 1962 onwards; both received the Nobel Prize in Medicine in 1981 for that work. “You can picture the neurons responsible for perceiving and interpreting objects as a pyramid,” Antonio Rodríguez-Sánchez explains. Rodríguez-Sánchez has translated this hierarchy – lower levels are responsible for the interpretation of e.g. corners and edges, higher levels for recognizing whole objects – into a computational model, with mathematical equations replacing neurons.

The results of the model have been compared to existing data taken from medical research on the primate brain. The outcome is promising: “My model resulted in a 83% match, which is very high for a model of this kind,” Rodríguez-Sánchez says. For practical use, that means that robots with near-human visual capabilities are no longer a matter of the far future.

 

Use cases

Robots with these capabilities could, for example, help handicapped people: “One example is a project called Playbot, a project in my previous lab at York University in Canada: An advanced wheelchair which is equipped with sensors that recognize the direction in which a person is looking and which is able to initiate the appropriate actions”, says Rodríguez-Sánchez. “The system recognizes objects – when you look at a door, the chair will close it or open it for you and drive you through it.” Through the scientist’s new model this research could be advanced even further. Another possible use case for Rodríguez-Sánchez’ findings is medicine: „There are people whose eyes work but who cannot see due to a damaged visual cortex,” he explains. For eyes, research is already contemplating and prototyping artificial retina implants. “Who knows, maybe we will even be able to replace damaged parts of the brain in the future. Current research already points in this direction.”

Links:

1.Rodríguez-Sánchez, AJ, Tsotsos, JK. The roles of endstopped and curvature tuned computations in a hierarchical representation of 2D shape. PLoS ONE 7 (8), pp. 1–13, 2012.

2.Research Group on Intelligent and Interactive Systems at the Institute for Computer Science

 

 

 

 

Uibk.ac.at [on-line] Innsbruck (AUT): uibk.ac.at, 26 de mayo de 2014 [ref. 21 de noviembre de 2012] Dispoñible en Internet: http://www.uibk.ac.at/ipoint/news/2012/vom-gehirn-lernen.html.en



Retinal Implant System for restoring vision in blind people

22 05 2014

Pixium Vision initiates clinical study with IRIS1 retinal implant system for restoring vision in blind people

 

Electrode array placed on the retinal surface

Electrode array placed on the retinal surface

Pixium Vision (“Pixium”), a developer of innovative retinal implant systems that aim to restore vision in the blind, announces that it has initiated a clinical study to investigate the safety and effectiveness of its first Intelligent Retinal Implant System (IRIS1) in patients who are blind as a result of retinal dystrophy, such as retinitis pigmentosa, choroideremia or cone-rod dystrophy. In these conditions, the photoreceptors – specialized cells in the retina that convert light to a nerve signal that is processed and transmitted to the visual cortex in the brain – are destroyed. The nerves from the retina that collectively form the optic nerve, however, remain intact and functional.

 

The IRIS1 device is designed to replace the functions of photoreceptors in the healthy retina and stimulate the retinal nerve cells (the ganglion cells) to send a signal via the optic nerve to the brain.

 

The IRIS1 system includes an intraocular implant (a ‘retinal stimulator’) that is surgically placed into the eye of a patient and attached to the surface of the retina (‘epi-retinal’). The patient wears a pair of spectacles containing an integrated mini-camera and wireless transmitter. The spectacles are connected to a pocket computer worn at the patient’s waist, which processes the image captured by the camera into a signal that is transferred back through the spectacles onto the retinal implant to stimulate the ganglion cells and generate an image. The brain learns to interpret the signals it receives from the implant during a structured rehabilitation program undertaken by patients after healing from the implant surgery.

 

The study will enrol up to 20 blind patients and is being conducted at three leading eye hospitals in France, Germany and Austria. The primary outcome will be safety and tolerability, with patients undergoing ophthalmological examinations at predefined intervals over an 18-month period after implantation. The effectiveness of the implant for restoring sight in patients will be measured using tests for improved visual acuity, light localization and contrast sensitivity and comparing scores from before and after implantation of the device.

Interim data on the first ten patients is expected in 2014 and will form the basis of an application for a CE Mark, which if successful would allow the device, and potentially any next generation products based on the same format, to be commercialised. Final data is expected in 2015.

 

Dr Yannick Le Mer, Head of the Vitreo-retinal Unit at Fondation Adolphe de Rothschild Hospital in Paris, said: “If this trial is successful we would expect blind patients to regain some level of visual perception, such as being able to see the outline of shapes and appreciate the main components of an unknown environment. This will be a significant improvement and enable patients to have a greater level of independence than when they were totally blind.”

 

Dr Bernard Gilly, Chairman and CEO, commented: “In addition to the improvement we hope to see in patient’s vision, success in this study would provide solid proof of concept for the IRIS device. As well as providing the basis for a CE Mark application in 2014, the data generated by the study will be extremely useful for guiding the development of our future generations of retinal implant devices that feature additional breakthrough technologies and are being designed to offer even better visual acuity to patients. A key benefit of IRIS2, for example, is that the retinal implant is based on the same format as the IRIS1 implant, and so patients could upgrade as the technologies advance and get closer to regaining normal sight.”

 

Contacts:

Bernard Gilly, Chairman and CEO

bgilly@pixium-vision.com

+33 1 76 21 47 30

 

Pixium-vision.com [on-line] Paris (FRA): pixium-vision.com, 22 de mayo de 2014 [ref. 24 de abril de 2013] Dispoñible en Internet:

http://www.pixium-vision.com/en/files/news/PixiumVision_PR_IRIS1_trial_start_EN.pdf



Primera cadena de 6 trasplantes renales realizada en España

19 05 2014

La cadena, que se ha realizado en tres tiempos, comenzó a primeros de marzo y ha finalizado a principios de abril y, tanto los donantes como los receptores ya han sido dados de alta.

 

El Hospital de Cruces de Barakaldo (Bizkaia) es uno de los cinco centros sanitarios que han participado en la primera cadena que se ha efectuado en España de seis trasplantes renales de vivo, con donante samaritano, en varios tiempos.

Se trata de la cadena de trasplantes más larga efectuada hasta ahora en España, con un total de seis pacientes trasplantados, según ha informado la Organización Nacional de Trasplantes (ONT).

En ella han participado un donante ‘samaritanooaltruista(aquel que dona un riñón a una persona desconocida que necesita un trasplante), cinco parejas donante-receptor incompatibles entre sí y un receptor de la lista de espera de donante fallecido, que ha cerrado el ciclo.

La cadena, que se ha realizado en tres tiempos, comenzó a primeros de marzo y ha finalizado a principios de abril y, tanto los donantes como los receptores ya han sido dados de alta.

 

‘Donante puente

Para lograr esta serie de trasplantes encadenados, la ONT ha recurrido por primera vez al ‘donante puente’ (aquel que permanece a la espera de hacer efectiva la donación, cuando su pareja ya ha sido trasplantada), una figura que fue aprobada por la Comisión de Trasplantes del Consejo Interterritorial de Salud en 2013.

Hasta ahora, este tipo de trasplantes se había efectuado de forma simultánea en el tiempo.

Para la ONT, hacer las intervenciones en días diferentes ha permitido aumentar el número de pacientes que pueden beneficiarse, al incorporar a la cadena nuevas parejas de donante-receptor.

La ONT explica que de las cinco parejas protagonistas de la cadena, tres tienen una relación paterno/materno-filial y las otras dos son cónyuges.

El donante samaritano de esta cadena, el quinto que se registra en España desde que se puso en marcha el programa de donante altruista, es una persona joven con un alto grado de compromiso social.

 

Cinco hospitales

En el proceso han participado los siguientes hospitales: Andalucía (Puerta del Mar de Cádiz), Catalunya (Clínic de Barcelona), Madrid (12 de Octubre y Ramón y Cajal) y Euskadi (Cruces de Barakaldo).

Desde 2009, 293 pacientes y sus respectivos donantes han sido incluidos en algún momento en este registro y de ellos, a fecha 30 de abril, estaban activas 104 parejas.

La ONT confirma el incremento del trasplante renal cruzado y, hasta hoy, 77 pacientes se han beneficiado de él, que ya representa el 11 % de todos los trasplantes renales de vivo.

De los 382 trasplantes renales de donante vivo hechos en España en 2013, 41 fueron cruzados.

 

Eitb.com [on-line] Bilbao (ESP): eitb.com, 19 de mayo de 2014 [ref. 08 de mayo de 2014] Dispoñible en Internet: http://www.eitb.com/es/noticias/sociedad/detalle/2226370/cruces-trasplanteen-primera-cadena-espanola-6-renales-vivo/



Scientists Create First Living Organism that Transmits Added Letters in DNA ‘Alphabet

15 05 2014

Scientists at The Scripps Research Institute (TSRI) have engineered a bacterium whose genetic material includes an added pair of DNA “letters,” or bases, not found in nature. The cells of this unique bacterium can replicate the unnatural DNA bases more or less normally, for as long as the molecular building blocks are supplied.

 “Life on Earth in all its diversity is encoded by only two pairs of DNA bases, A-T and C-G, and what we’ve made is an organism that stably contains those two plus a third, unnatural pair of bases,” said TSRI Associate Professor Floyd E. Romesberg, who led the research team. “This shows that other solutions to storing information are possible and, of course, takes us closer to an expanded-DNA biology that will have many exciting applications—from new medicines to new kinds of nanotechnology.”

The report on the achievement appears May 7, 2014, in an advance online publication of the journal Nature.

 

Many Challenges

Romesberg and his laboratory have been working since the late 1990s to find pairs of molecules that could serve as new, functional DNA bases—and, in principle, could code for proteins and organisms that have never existed before.

The task hasn’t been a simple one. Any functional new pair of DNA bases would have to bind with an affinity comparable to that of the natural nucleoside base-pairs adenine–thymine and cytosine–guanine. Such new bases also would have to line up stably alongside the natural bases in a zipper-like stretch of DNA. They would be required to unzip and re-zip smoothly when worked on by natural polymerase enzymes during DNA replication and transcription into RNA. And somehow these nucleoside interlopers would have to avoid being attacked and removed by natural DNA-repair mechanisms.

Despite these challenges, by 2008 Romesberg and his colleagues had taken a big step towards this goal; in a study published that year, they identified sets of nucleoside molecules that can hook up across a double-strand of DNA almost as snugly as natural base pairs and showed that DNA containing these unnatural base pairs can replicate in the presence of the right enzymes. In a study that came out the following year, the researchers were able to find enzymes that transcribe this semi-synthetic DNA into RNA.

But this work was conducted in the simplified milieu of a test tube. “These unnatural base pairs have worked beautifully in vitro, but the big challenge has been to get them working in the much more complex environment of a living cell,” said Denis A. Malyshev, a member of the Romesberg laboratory who was lead author of the new report.

 

Microalgae Lead to Breakthrough

In the new study, the team synthesized a stretch of circular DNA known as a plasmid and inserted it into cells of the common bacterium E. coli. The plasmid DNA contained natural T-A and C-G base pairs along with the best-performing unnatural base pair Romesberg’s laboratory had discovered, two molecules known as d5SICS and dNaM. The goal was to get the E. coli cells to replicate this semi-synthetic DNA as normally as possible.

The greatest hurdle may be reassuring to those who fear the uncontrolled release of a new life form: the molecular building blocks for d5SICS and dNaM are not naturally in cells. Thus, to get the E. coli to replicate the DNA containing these unnatural bases, the researchers had to supply the molecular building blocks artificially, by adding them to the fluid solution outside the cell. Then, to get the building blocks, known as nucleoside triphosphates, into the cells, they had to find special triphosphate transporter molecules that would do the job.

The researchers eventually were able to find a triphosphate transporter, made by a species of microalgae, that was good enough at importing the unnatural triphosphates. “That was a big breakthrough for us—an enabling breakthrough,” said Malyshev.

Though the completion of the project took another year, no hurdles that large arose again. The team found, somewhat to their surprise, that the semi-synthetic plasmid replicated with reasonable speed and accuracy, did not greatly hamper the growth of the E. coli cells, and showed no sign of losing its unnatural base pairs to DNA repair mechanisms.

“When we stopped the flow of the unnatural triphosphate building blocks into the cells, the replacement of d5SICS–dNaM with natural base pairs was very nicely correlated with the cell replication itself—there didn’t seem to be other factors excising the unnatural base pairs from the DNA,” Malyshev said. “An important thing to note is that these two breakthroughs also provide control over the system. Our new bases can only get into the cell if we turn on the ‘base transporter’ protein. Without this transporter or when new bases are not provided, the cell will revert back to A, T, G, C, and the d5SICS and dNaM will disappear from the genome.”

The next step will be to demonstrate the in-cell transcription of the new, expanded-alphabet DNA into the RNA that feeds the protein-making machinery of cells. “In principle, we could encode new proteins made from new, unnatural amino acids—which would give us greater power than ever to tailor protein therapeutics and diagnostics and laboratory reagents to have desired functions,” Romesberg said. “Other applications, such as nanomaterials, are also possible.”

Other contributors to the paper, “A semi-synthetic organism with an expanded genetic alphabet,” were Kirandeep Dhami, Thomas Lavergne and Tingjian Chen of TSRI, and Nan Dai, Jeremy M. Foster and Ivan R. Corrêa Jr. of New England Biolabs, Inc. For more information, see http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature13314.html

The research was funded in part by the US National Institutes of Health (GM 060005).

 

 

Scripps.edu [on-line] La Jolla, CA (USA): scripps.edu, 15 de mayo de 2014 [ref. 07 de mayo de 2014] Dispoñible en Internet: http://www.scripps.edu/newsandviews/e_20140512/romesberg.html

 



Alertan fallas en guías médicas

12 05 2014

Las 664 guías médicas de la Secretaría de Salud, que buscan estandarizar la atención a pacientes, no funcionan, alertaron especialistas.

Carmen García Peña, investigadora del IMSS, aseguró que los manuales no están actualizados y no se usan.

Si hago una guía para mejorar el manejo de la diabetes, lo que espero es que haya pacientes diabéticos mejor controlados”, externó en entrevista.

Esa sería prueba de que una guía funciona, pero los datos de las encuestas nacionales de salud, que se hacen cada seis años, revelan que la prevalencia de diabéticos sigue aumentando”, señaló la especialista que ha participado en la elaboración de diversas guías.

Juan Luis Durán, jefe del Departamento de Salud Pública de la Facultad de Medicina de la UNAM, indicó, por su parte, que antes de buscar homogeneizar la atención se debe garantizar algo fundamental: Que haya médicos generales en cada clínica de atención de primer nivel.

Consideró que las guías podrían ser muy útiles si el sistema no estuviera en crisis.

La guía dice que debes de tratar con estos medicamentos al paciente, y resulta que el IMSS está desfinanciado y no puede comprar todos los medicamentos que necesitarías y, por lo tanto, la guía no se puede aplicar“.

Un estudio de la Dirección General de Evaluación del Desempeño revela que en el país sólo 53 por ciento de médicos de primer nivel, y 49 por ciento en los hospitales, recibieron algún tipo de capacitación sobre las guías.

María Luisa González Rétiz, directora del Centro Nacional de Excelencia Tecnológica en Salud, que depende de la Ssa, reconoció que aún falta lograr que las guías estén disponibles para que el médico las conozca, consulte e implemente.

 

Elsiglodetorreon.com.mx [on-line] Torreon, Coahuila (MEX): elsiglodetorreon.com.mx, 12 de mayo de 2014 [ref. 23 Marzo 2014] Dispoñible en Internet: http://www.elsiglodetorreon.com.mx/noticia/975063.alertan-fallas-en-guias-medicas.html antes de buscar homogeneizar la atención se debe garantizar algo fundamental: Que haya médicos generales en cada clínica de atención de primer nivel



Avances con células madre

8 05 2014

El Centro de Terapia Regenerativa Celular, en sus tres años de existencia, se ha tratado exitosamente un centenar de pacientes con lesiones rebeldes a tratamientos convencionales.

En febrero pasado, el tenista español Rafael Nadal declaró que por primera vez en dos años no tenía dolor en sus rodillas. Ese gran avance en su salud y calidad de vida se debía a que fue sometido a un tratamiento con células madre, el que le permitió afrontar con entusiasmo la temporada. En la anterior, en cambio, jugó buena parte de sus partidos con antiinflamatorios: Este tratamiento es la esperanza para muchas personas con distintas dolencias rebeldes a tratamientos convencionales.

 

En Chile se realiza hace tres años en el Centro de Terapia Regenerativa Celular de Clínica Las Condes, donde más de 100 pacientes han sido beneficiados, algunos de ellos provenientes de Estados Unidos y Latinoamérica.

 

Este centro, único en su tipo en Sudamérica y uno de los pocos en el mundo, fue creado como un proyecto Corfo Innova, pero en junio pasado se transformó en un centro formal. Allí se utiliza la tecnología en la que se extraen células madre mesenquimáticas del paciente y luego de ser cultivadas durante tres semanas, son aplicadas directamente en lesiones.

 

Entre las lesiones, se encuentran las de cartílago, traumas raquimedulares, lesiones medulares y lumbares, artrosis moderadas y fístulas colorrectales.

 

Según su director, doctor Rodrigo Mardones, los resultados han sido “más importantes de lo que esperábamos”, pero aun así, se trata sólo de un comienzo auspicioso, ya que “hay todo un espectro por descubrir”, dice. Respecto de los pacientes que han sido tratados en Clínica Las Condes, el 95% de los que presentaban lesiones de cartílagos se recuperaron.

 

“Se trata de una técnica aceptada por la Sociedad Internacional de Terapia Celular e incorporada como herramienta terapéutica por todo el equipo de Rodilla”, agrega el especialista.

 

Además, en el centro se inició un protocolo para utilizar células madre en trauma raquimedular, es decir, lesiones de columna con un grado de plejia. “El doctor Andrés Chahin manejó un protocolo de lesiones cervicales y lumbares y se trató a 20 pacientes. Todos ellos han referido un avance desde el punto de vista subjetivo, pero en mediciones específicas, todos los con lesiones cervicales mejoraron”.

 

Paralela, añade, se han hecho algunos tratamientos no tan estandarizados de cartílago, artrosis y trauma raquimedular en lesiones más específicas y menos frecuentes sobre todo en pacientes neurológicos con algún daño crónico. “El último protocolo que lanzamos fue para pacientes con fístula colorrectal”.

 

 

Tratamiento para el mal de Crohn

 

El doctor Claudio Wainstein, quien maneja el protocolo para pacientes con fístula colorrectal en la clínica, visitó el año pasado dos centros que tienen la mayor experiencia en Europa en el uso de terapia celular en fístulas complejas y enfermedad de Crohn: el Hospital de La Paz en Madrid y el Hospital Virgen del Rocío en Sevilla.

 

“Allí participamos en cirugías y pudimos recabar información. De regreso a Chile, se definió un protocolo de tratamiento usando las técnicas aprendidas en España para el tratamiento de nuestros pacientes”, señala el doctor Wainstein, quien plantea además que hasta la fecha tienen cinco pacientes portadores de enfermedad inflamatoria intestinal (cuatro con enfermedad de Crohn y uno con colitis ulcerosa) tratados con esta técnica.

 

“En todos ellos, el procedimiento ha sido exitoso, lográndose el cierre de las fístulas. Es importante hacer notar que es necesario un seguimiento a largo plazo en todos los pacientes para confirmar la curación”, puntualiza y señala que los resultados obtenidos con esta técnica han mostrado ser superiores y con menor porcentaje de complicaciones que el tratamiento quirúrgico convencional.

 

 

Clinicalascondes.cl [on-line] Santiago (CL): clinicalascondes.cl, 9 de mayo de 2014 [ref. 29 de abril de 2014] Dispoñible en Internet: http://www.clinicalascondes.cl/NOTICIAS/Avances-con-celulas-madre.aspx



Cortex: Yeso en 3D

5 05 2014

Parece ridículo que viendo el avance de la tecnología médica si hoy nos quebramos un brazo tengamos que usar un yeso idéntico al que usaron otras personas en décadas pasadas. Es por eso que Jake Evill, de la Universidad Victoria de Wellington, creó el corrector ortopédico Cortex, una especie de red de plástico generada por una impresora 3D para encajar perfectamente con el hueso a mantener estático.

 

 

La tecnología médica está cada vez más avanzada y lo podemos ver en prótesis, aparatos dentales y todo tipo de procesos quirúrgicos. Entonces parece ridículo que si nos quebramos un brazo tengamos que usar un yeso idéntico al que le pusieron a nuestro abuelo en 1957. Tarde o temprano algún inventor iba a encarar este problema y el año pasado Jake Evill, de la Universidad Victoria de Wellington, creó el corrector ortopédico Cortex, una especie de red de plástico generada por una impresora 3D para encajar perfectamente con el hueso a mantener estático, lo que lograba que fuera a la vez más cómodo, más liviano y también más higiénico.

 

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O yeso Cortex está pasando actualmente por pruebas técnicas, pero Evill en colaboración con otros científicos ya perfeccionó el modelo con algo digno de ciencia ficción: un módulo de ultra sonido que contribuye a la corrección de los huesos. Según Deniz Karasahin, el científico en cuestión, está probado que el uso de ultra sonido de pulsos de baja intensidad en sesiones diarias de veinte minutos aumenta el ritmo de curación en un 80% generando un temblor imperceptible para el paciente pero que estimula la unión de una fractura. Con el yeso tradicional esto es básicamente imposible, pero con el diseño Osteroid de Karasahin sería mucho más fácil de hacer.

 

 

Por ahora el molde de Osteroid es sólo un prototipo pero su diseño luce confortable ya que se han añadido orificios de ventilación para permitir la entrada de aire en la piel y la posibilidad de rascarse cuando surja comezón (algo muy habitual y bastante molesto en este tipo de casos). Las pruebas de los modelos han sido de lo más exitosas así que no te sorprendas si en pocos años nos olvidamos de lo que era un yeso…de yeso.

 

Por Matias Benítez

Neoteo.com [on-line] Madrid (ESP): neoteo.com, 5 de mayo de 2014 [ref. 01 de mayo de 2014] Dispoñible en Internet: http://www.neoteo.com/cortex-yeso-en-3d/



NUEVO ACELERADOR ACORTA HASTA UN 75% LA RADIOTERAPIA CONTRA EL CÁNCER

1 05 2014

La misma dosis de radioterapia, pero en muchas menos sesiones, con mayor precisión y con menos efectos secundarios para los pacientes. Coincidiendo con el Día Mundial contra el Cáncer (4 de febrero), se cumplen los siete primeros meses de funcionamiento del primer acelerador True Beam instalado en la Comunidad de Madrid, una nueva tecnología contra el cáncer que, según los expertos, configurará en los próximos años un nuevo paradigma en el abordaje de esta enfermedad.

El acelerador True Beam de la Clínica La Luz

El acelerador True Beam de la Clínica La Luz

 

En estos primeros meses de funcionamiento el True Beam ha permitido a los pacientes con tumores complejos de la Unidad de Integral de Oncología Radioterápica de la Clínica La Luz beneficiarse del llamado hipofraccionamiento, es decir, de una reducción considerable del número de sesiones de irradiación, lo que ha hecho posible acortar el tiempo del tratamiento hasta en un 75% en algunos casos, con todo lo que esto supone en términos de reducción de efectos secundarios para los enfermos.

Aunque cada caso presenta particularidades distintas, en términos generales este nuevo acelerador de partículas, que permite incluso el tratamiento de enfermos con metástasis en fases iniciales con expectativas de curación, ha hecho posible reducir en un 33% las sesiones de tratamiento del cáncer de mama (de 30 a 20 sesiones); en un 25% los de próstata (de 40 a 30) y en un 76% en los cerebrales y de pulmón (de 30 a sólo siete sesiones).

Aparte de contar con un haz de radiación enormemente preciso (con una desviación inferior al milímetro), el True Beam cuenta con dos poderosas técnicas que permiten optimizar el tratamiento en cada caso: los sistemas de gating respiratorio y el RapidArc. El primero de estos sistemas, el gating, permite sincronizar la respiración del paciente (que inevitablemente provoca el movimiento del tejido tumoral) con la administración de las dosis de radiación, reduciendo por tanto al máximo los daños en los tejidos circundantes, y en especial en órganos vitales del paciente, como ocurre en el caso del cáncer de mama y el corazón.

En el cáncer de mama, al sincronizarse el acelerador con el movimiento respiratorio del paciente, irradiamos siempre en el momento del ciclo del movimiento en el que la mama está más alejada del pulmón y el corazón. Esto, unido a que el True Beam está diseñado para irradiar volúmenes cada vez más pequeños de tejido, nos permite reducir al mínimo la dosis en los tejidos adyacentes”, explica la doctora Rosa Meiriño, especialista en oncología radioterápica de La Luz.

MÁS RAPIDEZ Y PRECISIÓN

Pero esta tecnología incluye un segundo sistema que va en la misma línea de minimizar los efectos secundarios en el paciente mientras se acorta el tratamiento. Se trata del llamado RapidArc, una técnica de administración de dosis que “permite conformar de una forma mucho más precisa el haz de radiación y resuelve los problemas que muchas veces surgen por la movilidad de los tejidos internos del paciente, y todo ello además de una forma enormemente rápida”, explica la doctora Meiriño. 

“Contar con el RapidArc, en términos de rapidez, es como dispararle al cáncer con una ametralladora en vez de que con una pistola”, añade la especialista, que recuerda que el tubo de rayos X de última generación que lleva instalado el acelerador para el control del posicionamiento del paciente permite obtener imágenes en tres dimensiones en un 60% menos de tiempo y con una tasa de radiación un 25% menor. “Es como un GPS optimizado que reconoce y relocaliza el tumor o la zona de tratamiento inmediatamente antes de emitir la radiación curativa”, añade.

En definitiva, para los especialistas en oncología radioterápica de La Luz, el sistema True Beam supone un “cambio de paradigma” respecto a la actual forma de entender y aplicar la radioterapia, ya que el nivel de precisión y exactitud alcanzados con esta nueva tecnología y la reducción en los tiempos de administración del tratamiento permiten avanzar hacia los tratamientos de dosis única, siendo más efectivos en determinadas patologías y consiguiendo un mayor confort para el paciente al reducir la duración del tratamiento de varias a unas pocas semanas.

 

Clinicalaluz.es [on-line] Madrid (ESP): clinicalaluz.es, 1 de mayo de 2014 [ref. 03 de febrero de 2014] Dispoñible en Internet: http://www.clinicalaluz.es/informacion/el-nuevo-acelerador-acorta-hasta-un-75-la-radioterapia-contra-el-cancer