Contrary to what the common mortal believes, we do not
see with the eyes (these are only intermediaries), but with a certain area of
the brain. In the practice 10 people almost blind have begun to see flashes
of light, black and white outlines of people standing still and others in
motion, this being only the beginning of a novel visual technique. Although the
visual perception of flashes of light is instantaneous, it takes some time to
interpret these white-dark patterns or in what direction people move. After
this, the majority of ex-blind people declare not to feel more alone,
conceptuating this technique as of better quality than genetic or stem cells therapies. It is the
2-Sight Argus® II Retinal Prosthesis System (Argus II/bionic eye), a new techno
treatment for severe cases of retinitis pigmentosa and age-related macular
degeneration, the most common causes of
blindness. Argus II consists of: 1)
a mini-video camera, mounted on: 2)
a pair of glasses. Scenes captured by the mini-video camera are sent to: 3) a small computer (video processing
unit), located on the outside of the waist, where they are processed and
transformed into instructions re-sent to the glasses, via cable, from where
they are transmitted wirelessly to: 4)
an antenna connected to: 5) receiver
electrode of a chip implanted in the
retina (the more pixels of the scene are received by the chip, the better the
visual image). 6) From this chip,
the signals are re-sent to: 7) an array
electrode which emits small pulses of
electricity, which bypass damaged
photoreceptors and stimulate retinal remnant cells transmitting visual
information to the brain -along the optic nerve- creating the perception of light patterns.
The first retinal implants were performed at Manchester Royal Eye Hospital
(London), at a total cost of € 150,000, per operation.
OJO BIONICO
Contrariamente a lo que el común de los mortales cree, no vemos con los ojos (estos son solo
intermediarios), sino con cierta área cerebral. En la practica 10 personas casi ciegas han empezado a ver flashes de luz, contornos en blanco y negro de personas paradas y otras en movimiento, siendo esto solo el
principio de una novedosa técnica visual. Aunque la percepción visual de los
destellos de luz es instantánea,
tarda algo interpretar estos claro-oscuros o, en qué dirección se mueven las personas. Tras ello,
la mayoría de ex-ciegos
declaran no sentirse más solos, conceptuando a esta técnica como de mejor calidad que las
terapias genéticas o con células madre. Se trata del 2-Sight Argus® II Retinal
Prosthesis System (Argus II/ojo bionico), un tratamiento de momento circunscrito a casos severos de retinitis
pigmentosa y degeneración macular relacionada a la edad, las causas más comunes de ceguera. El Argus II, consta de:1) una mini-cámara de video, montada sobre: 2) un par de anteojos. Las escenas
captadas por la mini-cámara de video son enviadas a: 3) un pequeño computador (unidad procesadora del video), ubicada en la
parte exterior de la cintura, donde se
procesan y transforman en
instrucciones re-enviadas a los anteojos,
vía cable, de donde son trasmitidas en forma inalámbrica a: 4) una antena conectada al: 5) electrodo receptor de un chip implantado en la retina (cuanto mas
pixeles de la escena sean recepcionadas
por el chip, mejor será la imagen visual). 6)
Desde este chip, las señales son re-reenviadas a :7) un
electrodo emisor, de pequeños pulsos de electricidad, que bypasean los fotoreceptores dañados y estimulan a células remanentes retinianas trasmisoras
de información visual al cerebro -a
lo largo del nervio óptico -creando la percepción de patrones de luz-. Los primeros implantes retinianos se llevaron a cabo
en el Manchester Royal Eye Hospital (Londres), a un costo total de € :150,000, por operación.
Normal human
embryonic development had a tenet :unidirectional progression/fertilized ovule
→ adult organism and that during embryogenesis there was an orchestrated
process of differentiation tending to generate all cell types of an adult organism, in a stable
environment with minimum cell and
molecular damage. And that, progressive
aging led to a decline in responsible mechanisms for adequate cellular health, resulting in a
body inability to maintain normal homeostasis.
A concept that begins to change rapidly thanks to a better understanding of aging
process. The recent experimental
demonstration that mature (differentiated) cells of a living organism can be reprogrammed in vitro and in vivo producing pluripotent cells
resembling embryonic stem cells, demonstrates that the process is
bidirectional, rather than unidirectional. This was demonstrated by works by
Juan Carlos Izpisúa Belmonte et al
(In Vivo Amelioration of Age-Associated Hallmarks by Partial Reprogramming,
Salk Institute for Biological Studies, San Diego, California). The in vivo reprogramming performed by these
researchers in older mice has revealed a
reorganization of DNA methylation and modifications in chromatin, histones and
post-translational effects (global epigenetic changes/deregulated remodeling
during aging). Similarly, cell reprogramming performed in centenarians and in
affects of Progeria Syndrome (premature aging), has allowed to observe
elongations of its telomere, rejuvenation of its genetic expression profiles
and attenuation of its levels of oxidative stress, generating rejuvenated
cells. Surprise : all program of the
gerontologist Aubrey de Gray. Although sometimes the cell reprogramming process
performed in mice in vivo, exposed to short term (partial reprogramming), Yamanaka factors (genes: Oct4, Sox2, Klf4 and
c-Myc: OSKM), generates teratomas, most times (decreasing the dose of some
inducing agents such as doxycycline), it is possible to extend the life-span of mice improving their metabolic diseases, pancreatic and
muscular injuries, confirming that aging is the most risk factor for acquiring
most diseases. Partial reprogramming rejuvenates cellular phenotypes in human
and mouse cells. Another finding of Izpisúa and collaborators is to have
determined that chromosomes carry
epigenetic marks, that contribute to maintain tightly united the strands of the
DNA and therefore, the activity of the genes. As we age this activity is
weakened. As epigenetic modifications are not permanent, it is possible to
reprogram adult cells into stem cells, rejuvenating epigenetic marks, slowing
the aging process. During aging, there is evidence of damaged DNA accumulation,
telomere shortening, cellular senescence, and defects in the nuclear envelope
architecture associated to a unique and
universal epigenetic program. A thorough analysis of cellular reprogramming
should provide us with a better understanding of the molecular and cellular
mechanisms underlying aging reducing
age-related diseases and improving
health and longevity.
ANTIENVEJECIMIENTO: NUEVOS AVANCES
El desarrollo embrionario humano normal, tenía un dogma de
progresión unidireccional : ovulo
fertilizado → organismo adulto y, que durante la embriogénesis se producía
un orquestado proceso de diferenciación tendiente
a generar todos los tipos celulares de un
organismo adulto, en un medio ambiente estable
con mínimo daño celular y molecular. Y, que el envejecimiento progresivo conducía a un declive de los mecanismos responsables de una
adecuada salud celular, dando como resultado una incapacidad del organismo para mantener la homeostasis. Un
concepto que empieza a cambiar rápidamente gracias a una mejor comprensión del
proceso de envejecimiento. La reciente demostración experimental de que las
células maduras (diferenciadas), de un organismo vivo pueden ser reprogramadas in vitro e in vivo produciendo células pluripotentes semejantes a células madre embrionarias, demuestra que
el proceso es bidireccional, más que unidireccional. Así, lo demuestran trabajos
realizados por Juan Carlos
Izpisúa Belmonte et al(In Vivo Amelioration of Age-Associated
Hallmarks by Partial Reprogramming. Salk Institute for Biological Studies, San Diego,
California). La reprogramación in vivo realizada por estos investigadores en ratones gerontes, ha
puesto en evidencia una reorganización de la metilación del DNA y
modificaciones de la cromatina, de las histonas y efectos post-translacionales
(remodelación epigenetica global/desreguladas durante el envejecimiento). Del mismo modo, la reprogramación
celular realizada en centenarios y en afectos del Síndrome de Progeria (envejecimiento prematuro), ha
permitido observar elongamientos de sus telomeros, rejuvenecimiento de sus
perfiles de expresión genética y atenuación de sus niveles de estrés oxidativo,
generando
células rejuvenecidas. Todo el programa del gerontólogo Aubrey de Grey, quien lo creyera. Aunque algunas veces, la reprogramación
celular realizada en ratones in vivo,
expuestos a corto plazo (reprogramación
parcial), a los factores de Yamanaka (genes :Oct4,Sox2, Klf4 y c-Myc :OSKM), genera teratomas, la mayoría de veces (disminuyendo
la dosis de algunos agentes inductores
como la doxiclina), se logra extender la vida media de los ratones aliviando sus enfermedades metabólicas, injurias pancreáticas y musculares,
confirmándose que el envejecimiento es el factor de mayor riesgo para adquirir la mayoria de enfermedades. La reprogramación
parcial, rejuvenece los fenotipos
celulares en células humanas y de
ratones. Otro
hallazgo de Izpisúa y colaboradores es haber determinado que los cromosomas portan marcas epigeneticas, que contribuyen a mantener
fuertemente unidas las hebras del
DNA y por ende, la actividad de los
genes. A medida que envejecemos esta actividad se debilita Como las modificaciones epigeneticas no son
permanentes, es posible reprogramar las
células adultas en células madre, rejuveneciendo
las marcas epigeneticas, enlenteciendo el proceso de envejecimiento. Durante el envejecimiento se
ponen en evidencia: acumulación de DNA dañado, acortamiento del telomero, senescencia celular, y defectos de la arquitectura de la cubierta
nuclear asociadas a un programa único y universal epigenetico.Un análisis prolijo de la re programación celular nos debe
proporcionar una mejor comprension de los mecanismos moleculares y
celulares subyacentes al envejecimiento disminuyendo las enfermedades relacionadas
con la vejez mejorando la salud y
longevidad.
Faced with the obvious
difficulties to know personally the Argentinian CONICET (National Council of
Scientific and Technical Research of Argentina), we opted for an abstraction of
the operation of this Institution based on the critical analysis of an article
published by one of its members. I) In a study on the regulation of glioblastoma (brain tumor), led by the
biologist Carolina Pérez Castro, we observed that specifically for this
research they worked in collaboration
with several national institutions, mostly settled in Buenos Aires,
specifically with the IBioBA- Conicet (Institute of Research in Biomedicine of
Buenos Aires), FLENI (Foundation for the fight against neurological diseases of
childhood, LIAN Laboratory of Research applied to Neurosciences, Laboratory of
Molecular Biology, Department of Neuropathology and Molecular Biology (FLENI),
Laboratory of Histopathology, Forensic Medical Corps, Supreme Court of Justice,
Buenos Aires and other dependencies of Conicet. II) Internationally, they work as a Partner with the powerful Research Institute: MPSP Max Planck
Society of Germany, Linda Crnic Institute for Down Syndrome, Department of
Pharmacology, University of Colorado School of Medicine, Aurora, Colorado and
the Multigenic Analysis Service, Central Research Unit, Faculty of Medicine,
University of Valencia, Spain. III) The
research addresses a current issue, onthe same frontier of neurosciences: mechanisms of origin, properties of
self-perpetuation (resembling embryonic stem cells) and growth of glioblastoma, a very aggressive brain
tumor. The study underscores the importance of NSL Chromatin-Modifying Complex
Subunit KANSL2 that regulates Cancer Stem-like Properties of
Glioblastoma, being responsible for regulating the
carcinogenic properties (similar to embryonic stem cells), of glioblastoma: self-perpetuation,
resistance to therapy and relapse and or differentiation. KANSL2 complex is capable of silencing glioblastoma cells in mouse models. On
the other hand, there is a correlation between the levels of KANSL2 and self-perpetuating activity of glioblastoma, suggesting that the KANSL2
complex would be an excellent candidate as a biomarker of glioblastoma. IV) Thanks to the conception of the study and multi-institutional support, the paper was published in the prestigious journal Cancer Research (2016; 76 (18);5383-94).
CONICET ARGENTINO
Frente a las dificultades obvias para conocer
personalmente el funcionamiento del CONICET (Consejo Nacional de Investigaciones
Científicas y Técnicas), de Argentina, optamos por
realizar una abstracción del
funcionamiento de esta Institución a
partir del análisis crítico de un artículo publicado por uno de sus integrantes. I) En un trabajo en torno a la
regulación del glioblastoma (tumor
cerebral), liderado por la bióloga Carolina
Pérez Castro, observamos que específicamente para esta investigación trabajaron
en colaboración con varias instituciones nacionales, mayormente asentadas
en Buenos Aires, específicamente con el IBioBA-Conicet (Instituto de Investigación en Biomedicina
de Bs Aires), la FLENI (Fundación para la lucha contra las enfermedades neurológicas de la
infancia, el LIAN Laboratorio de Investigación aplicada a Neurociencias, el Laboratorio de Biología
Molecular, Departamento de Neuropatología y Biología Molecular (FLENI), Laboratorio de Histopatología, Cuerpo Médico Forense, Tribunal
Supremo de Justicia, Buenos Aires y
otras dependencias del Conicet. II) A nivel internacional trabajan en calidad de Partner con el poderoso Instituto de Investigación :MPSP
(Max Planck Society de Alemania, el Linda Crnic Institute
for Down Syndrome, Department of Pharmacology, University of Colorado School of
Medicine, Aurora, Colorado y el Servicio de Análisis Multigénico, Unidad Central de
Investigación, Facultad de Medicina, Universidad de Valencia, España. III) El trabajo de investigación, aborda un
tema de
actualidad, en la misma frontera
de las neurociencias: mecanismos de origen,
propiedades de autoperpetuacion, semejantes a células
madre embrionarias y crecimiento del glioblastoma, un tumor cerebral muy
agresivo. El estudio resalta
la importancia de la subunidad
integral KANSL2 del complejo no especifico letal (NSL), modificatorio cromatinico, encargada de regular las propiedades cancerígenas (similares a células madre embrionarias), del glioblastoma : auto-perpetuación, resistencia a la terapia y recaída de la enfermedad y/odiferenciación.El complejo KANSL2
es capaz de silenciar a las células del glioblastoma en modelos de ratones. De otro lado existe
correlacion entre los niveles del KANSL2 y la actividad de autoperpetuacion del
glioblastoma sugiriendo que el complejo KANSL2, sería un excelente candidato
como biomarcador del glioblastoma.IV) Merced a la concepción del estudio y el soporte multiinstitucional participante, el artículo fue finalmente publicado en la prestigiosa revista
Cancer Research (2016; 76 (18); 5383-94).
The application
of a previous discovery (S. Yamanaka/2012/Nobel Prize in Medicine: in vitro reprogramming of mature cells
into induced stem cells: iPS, by the addition of 4 genes), performed this time
in mice, by the spanish researcher Manuel Serrano (National Cancer Research
Institute/Madrid), approaches this type of reprogramming to the point where
will be possible the self-regeneration of an arm, a leg, a new kidney or directly
transform in vivo digestive pancreatic cells into insulin-producing cells, in
diabetics. The work of Serrano has allowed us to observe certain novelties: 1)In vivo reprogramming of adult to
embryonic cells confirms the existence of totipotential stem cells (more
undifferentiated, with presence of placental cells, yolk sac, early
hematopoiesis and bone remains), than those obtained by in vitro techniques (without placental cells being better defined as pluripotential because they
are somewhat more differentiated than totipotential). 2) Differences that will
allow a better understanding of the regulatory molecular signals of cellular
reprogramming and the differences between pluripotency and totipotency.
Serrano's work leads us to think that ES and iPS cells are slightly more
differentiated than totipotentials, which are expected to be more similar to
certain undifferentiated, self-reprogrammed cells in vivo contained in amphibian called blastemas that allow the self-generation of its members.
REPROGRAMACION CELULAR ADULTA, IN VIVO
La aplicación de un descubrimiento previo
(S. Yamanaka/2012/Premio Nobel de Medicina :reprogramación in vitro, de células maduras en células madre inducidas :iPS, mediante la
adición de 4 genes), realizado esta vez en ratones in
vivo, por el español Manuel Serrano (Instituto Nacional de Investigación
del Cáncer/Madrid), acerca este tipo de
reprogramación al punto en que será posible auto-regenerar un brazo, una pierna, un nuevo riñón o
transformar directamente in vivo
células pancreáticas digestivas en células productoras de insulina en diabéticos.
El trabajo de Serrano ha permitido observar ciertas novedades, a saber : 1) La
reprogramación in vivo de células
adultas a embrionarias confirma la existencia de células madre totipotenciales
(mas indiferenciadas, con presencia de células placentarias, saco vitelino,
hematopoyesis temprana y restos óseos), que las obtenidas por técnicas in
vitro (sin células placentarias de
por medio, mejor definidas como
pluripotenciales, algo mas
diferenciadas que las totipotenciales). 2) Diferencias que permitirán comprender mejor las señales moleculares regulatorias de la reprogramación
celular y las diferencias entre pluripotencia y totipotencia. El trabajo de Serrano, induce a pensar que las
células ES e iPS son ligeramente más
diferenciadas que las totipotenciales, de las que se espera se semejen más a ciertas
células indiferenciadas,
auto-reprogramadas in vivo contenidas en
blastemas de anfibios que
permiten la autoregeneracion de sus miembros.
A
theoretical analysis of the results of behavioral experiments performed in rats
(Sechzer JA, Lieberman KW, Alexander GJ, Weidman D and Stokes PE. BiolPsychiatry, 1986; 21 (13): 1258-66), by Matthew Fisher, a theoretical physicist
of the University of California, USA, has begun to generate controversy and
capture the attention of international scientific
community. If subsequent experiments, to be performed by Fisher and
collaborators achieve similar results to those of Sechzer JA, then Fisher could
be the next winner of the Nobel Prize in Medicine for opening a new branch of medicine,
inductive in turn of a second wave of biological psychiatry. A saga that seems
to have been reactivated in 1986, when Fisher devastated by the effects of a major
depression that he suffered decided to follow the track to his own illness.
What better then to investigate the mechanisms and behavioral effects of a
simple antidepressant: Lithium. Fisher would spend a long time analyzing in depth the effects of 2 isotopes of
lithium, chemical entities only different in the number of their nuclear
neutrons. The experiment performed by Sechzer JA et al. consisted of administering salts of 2 stable, non-radioactive isotopes of lithium:
Li-6 and Li-7 to 3-month-old rats: before, during gestation and during
lactation. Li-6- puerperal rats were more affectionate, more cared for, and
more frequently breastfed her offspring, while Li-6 and control mothers ignored
their offspring and nursed them infrequently. For Fisher these behavioral
differences lie in the nuclear spin
of each isotope of Lithium, a quantum property that affects the time an atom
can remain in entanglement quantum
state, isolated from its environment. The smaller the spin of an atom, the lower the interaction of the nucleus with the
electric and magnetic fields, having a quantum decoherence
(passage from a quantum entanglement state
to a classical physical state), slower. By having the Li-6 and Li-7
different numbers of neutrons have different spins. Therefore, Li-7 exhibits too fast decoherence, for quantum
cognition purposes, while Li-6 remains entangled
longer, thereby having different behavioral effects.
Hypothesis
that suggests a role for quantum mechanisms in the cognitive process. Fisher believes that
the storage of brain quantum information is mediated by phosphorus atoms, which
have a half-spin -a low number- that would make possible long
periods of coherence, capable of
being further prolonged, if bound to calcium. Fisher thinks Posner molecules
(Ca + P) could play the role of a natural brain qbit. After long reflections Fisher (Annals of Physics), thinks
that the quantum cellular process begins with a pyrophosphate (2 phosphates
released from an ATP). The interaction between the spins of these 2 phosphates causes them to become entangled and can be paired in 4 forms:
3 configurations (triplet/weakly entangled state), which are added to the
total spin of one, and a fourth possibility: singlet (maximum entanglement)
, capable of producing a zero spin,
crucial for quantum computation. Enzymes break entangled phosphates in 2 free phosphate
ions, which remain entangled even when separated (fast process in singlet state), being able to combine
with calcium ions and oxygen becoming Posner molecules. Neither calcium nor O atoms
have nuclear spin to preserve the one-halftotal:
crucial spin to maintain long periods
of coherence, thus protecting the entangled pairs of external
interference, maintaining its consistency
for hours, days, weeks, distributed in long brain distances, influencing the
liberation of neurotransmitters and activating neuronal synapses.
CEREBRO
CUANTICO
Un
análisis teórico de los resultados de experimentos conductuales realizados en
ratas (Sechzer JA, Lieberman KW, Alexander GJ, Weidman D
y Stokes PEBiol
Psychiatry. 1986;21(13):1258-66), realizado
por Matthew Fisher, un físico teórico de
la Universidad de California, USA, ha empezado a generar controversia y captar la atención de la comunidad científica mundial.
Si los experimentos subsiguientes, a ser
realizados por Fisher y colaboradores logran resultados similares a los de Sechzer JA, entonces Fisher, podría ser
el próximo ganador del Premio
Nobel de Medicina por aperturar una nueva rama de la medicina inductora
a su vez de una segunda gran ola de psiquiatría
biológica. Una saga que parece haberse
reactivado en 1986,
cuando Fisher devastado por los efectos de la depresión mayor que padecía decidió seguirle la pista a su
propia enfermedad. Que mejor entonces que
investigar los mecanismos y efectos conductuales de un antidepresivo simple: el Litio. Fisher pasaría
largo tiempo analizando de
profundis los efectos de 2 isotopos del litio, entes químicos tan solo
diferentes en el número de sus neutrones nucleares. El experimento de Sechzer JA et al, había consistido en administrar sales de 2 isotopos
estables, no radioactivos de litio: Li-6 y Li-7 a ratas de 3 meses de edad: antes, durante la gestación
y durante la lactancia. Las ratas puérperas que recibieron Li-6, mostraron más afecto, prodigaron más cuidados y
amamantaron más frecuentemente a sus crías,
mientras que las que recibieron Li-7 y las
madres controles ignoraron a sus crías y las cuidaron infrecuentemente. Para Fisher estas diferencias
conductuales radican en el spin nuclear de cada isotopo de Litio, una propiedad cuántica que afecta al tiempo
que un átomo pueda permanecer en estado cuántico entrelazado aislado de su medio ambiente. Cuanto menor es el spin de un átomo, menor será la interacción del núcleo con los campos eléctrico y magnético,
siendo su decoherencia cuántica (paso de un estado cuántico entrelazado a un estado físico clásico), más lenta. Al tener el Li-6 y el Li-7 diferente números de
neutrones tienen diferentes spins.
Por ello, el Li-7 exhibe una decoherencia, demasiado
rápida para propósitos de
cognición cuántica, mientras que el
Li-6 permanece entrelazado más tiempo,
teniendo por ello diferentes efectos conductuales.
Hipótesis que sugiere un rol para los procesos cuánticos en el proceso
cognitivo. Fisher cree que el almacenamiento de la información
cuántica cerebral es mediada por átomos de Fosforo, que tienen un spin de una mitad -un numero bajo- que haría
posible tiempos prolongados de coherencia, capaces de ser prolongados aún más, si se
unen al calcio. Fisher piensa que las moléculas de Posner (Ca +P), podrían hacer
el papel de un qbit natural cerebral.
Tras largas reflexiones Fisher (Annals of Physics), piensa
que el proceso celular cuántico se inicia con un pirofosfato (2 fosfatos liberados de un ATP).
La interacción entre los spins de estos 2 fosfatos hace que devengan en entrelazados,
pudiendo aparearse en 4 formas: 3
configuraciones (estado triple/débilmente
entrelazado), que se añaden al spin
total de uno, y una cuarta posibilidad: singlet
(entrelazamiento máximo), capaz
de producir un spin zero, crucial
para la computación cuántica. Las enzimas
rompen los fosfatos entrelazados en 2 iones fosfatos libres, que continúan permaneciendo entrelazados
aun cuando estén separados (proceso veloz en estado de singlet), pudiendo combinarse con iones
de calcio y oxigeno deviniendo en moléculas de Posner. Ni el calcio ni los
átomos de O tienen spin nuclear para preservar
el one-half
total: spin crucial para mantener largos periodos de coherencia,
protegiendo de este modo a los pares entrelazados de
la interferencia externa, manteniéndose la coherencia por horas, días, semanas, distribuyéndose por
largas distancias cerebrales, influenciando la liberación de neurotransmisores y activando las sinapsis neuronales.
In many textbooks of Gynecology, it is explained that women begin to ovulate at age
11, and often quit around 50. With normal menstrual cycles, women ovulate 12
times a year, producing 400 eggs throughout her life: about 400 potential children, reduced to
4, due to pregnancy and puerperium. Number negligible,
because women are born with 400 thousand eggs, which are decreasing to not
generate more eggs during menopause. A dogma questioned recently because
ovarian biopsies performed to young women who previously received the chemotherapy regimen ABVD showed areas
containing two to four times more eggs than those identified in ovarian
biopsies of healthy young women (Evelyn Telfer, University of Edinburgh).
Findings that override the limitations to have more children and create new
treatments for young women with
infertility problems and also for older women who want to conceive. Which also leads us to re-read Brave New World, published
in 1932, in which the author Aldous Huxley recreates scenes from the year 2540 BC in which the extinction of natural reproduction and its replacement by
another type of artificial reproduction
is anticipated… also in which thousands
of embryos hung on groomed walls are subjected to processes that alter its evolution and development to
finish creating: soldiers, workers and of course leaders. Really a new, brave and challenging
world.
UN MUNDO NUEVO Y
DESAFIANTE
En diversos libros de texto de Ginecología se explica que las
mujeres comienzan a ovular a los 11 años, y que suelen dejar de hacerlo alrededor de los 50.
Con ciclos menstruales normales, la mujer ovula 12 veces al año, generando 400 óvulos a lo largo
de su vida : unos 400 hijos potenciales,
reducidos a 4, por las interrupciones
propias del embarazo y puerperio. Numero
ínfimo, porque las mujeres nacen con 400 mil óvulos,
que van disminuyendo hasta no generar más, durante la menopausia. Un dogma puesto en duda recientemente, porque
biopsias ováricas realizadas a mujeres jóvenes a quienes se les administro
previamente el régimen quimioterapico ABVD, mostraron áreas conteniendo 2 a 4
veces más óvulos que las identificadas en
biopsias ováricas de mujeres jóvenes sanas (Evelyn Telfer, University of Edinburgh).
Hallazgos que
anulan las limitaciones para tener más hijos y aperturan nuevos tratamientos para mujeres jóvenes con problemas de infertilidad
y también para mujeres adultas mayores que desean concebir. Lo que asimismo, nos lleva a releer Brave New World, publicada en 1932, en la que el autor Aldous Huxley recrea escenas del año
2540 d C. en las que se anticipa la extinción de la reproducción natural y su
reemplazo por otra de tipo artificial, en la que millares de embriones colgados en paredes acondicionadas son sometidos a
procesos que alteran su evolución y desarrollo para terminar creando :
soldados, obreros y por supuesto poderosos líderes. Realmente un mundo nuevo, bravo y desafiante.
The Nobel Prize in Chemistry was awarded this
year (2016) to the French: Jean-Pierre Sauvage (University of Strasbourg
France), because he joined in 1983: 2 ring molecules
of a few nanometers using mechanical links (rather than covalent), forming a chain (catenane),
in which one ring
rotated around another by electrical impulses, to: J. Fraser Stoddart
(Edinburgh University, UK), for the design
and build in 1991 of a rotaxane:
hexagonal molecular ring bonded to a thin wheel molecular axle.
In 1994, Sauvage built an hexagonal ring molecule moving along an axle
emulating muscle movements of contraction and expansion with help of electrical impulses. For its part, Soddart manage to control vertical lifting movements of a molecular ring using electrical impulses and a software
connected to a molecule, and to: Bernard
L. Feringa (University of Groningen, Netherlands), for having designed and
built a
rotary molecular motor controlled
by UV light, capable of performing a task after added energy and adequate control thanks to added
software. In 1999, Feringa built another molecular motor with a blade that continuously rotated in the same
direction, the same that given certain time
twirled a glass cylinder 10,000 times bigger
than its nanomotor. Feringa, also designed a nanocar. It is expected that
these molecular machines will be used
for the development of new materials, sensors and energy storage systems. In
the near future, these nanomachines will form a new prototype of robots with the first thinking robotic brain.
PREMIO NOBEL DE QUIMICA
2016: NANOMAQUINAS
El Premio Nobel
de Química fue concedido este año (2016) al francés: Jean-Pierre Sauvage
(University of Strasbourg France), por haber unido en 1983 2 moléculas de unos pocos nanómetros en forma de anillo empleando enlaces mecánicos
(en lugar de covalentes), logrando formar
una cadena (catenano), en la que un anillo rotaba alrededor del otro mediante impulsos eléctricos, a
:J. Fraser Stoddart (Edinburgh
University, UK), por diseñar y construir en
1991, un rotaxane : anillo molecular hexagonal enlazado a un delgado eje de rueda, molecular (axle).
En 1994, Sauvage logro
que el anillo hexagonal se
moviese a lo largo del axle emulando movimientos musculares de contracción
y extensión mediante impulsos eléctricos.
Por su lado Soddart logro
controlar los movimientos verticales del
anillo emulando movimientos de elevadores
empleando impulsos eléctricos y softwares
conectados a una molécula y a Bernard
L. Feringa (University of Groningen,
Netherlands), por haber diseñado y construido
motores moleculares rotatorios con movimientos controlables con luz ultravioleta, capaces de efectuar una tarea al añadirles energía y controles adecuados merced a softwares añadidos.
Bernard Feringa desarrollo otro motor molecular en 1999 con una hoja rotatoria
que giraba continuamente en la misma dirección, el mismo que dado un tiempo hizo girar un cilindro de vidrio 10,000 veces más grande que
su motor. También diseño un nanocarro.
Se espera que estas máquinas moleculares sean
usadas para el
desarrollo de nuevos materiales, sensores y sistemas de almacenamiento energético. Estas nanomaquinas
serán las que en el futuro formen un nuevo
prototipo de robot con el primer cerebro robótico pensante.
NOBEL PHYSICS AWARD, 2016. TOPOLOGY AND PHASES
OF MATTER:
The Nobel Prize in Physics
was awarded this year (2016) to 3 British settled in American universities:
David J. Thouless, F. M. Duncan Haldane and J. Michael Kosterlitz, due to :I) Theoretical discovery of topological
transition phases (a world where matter adopts exotic states). The topology (study of mathematical properties
that change step-wise), was decisive to study unusual phases of matter
(superconductors, superfluid, and thin magnetic layers). In 1970, Michael
Kosterlitz and David Thouless, overturned
the theory that superconductivity
or suprafluidity not occur in thin
layers. Conversely, these scientists argued that superconductivity will appear
at low temperatures, explaining it by
the mechanism of topological transition
phases (superconductivity will disappear at high temperatures). Later, in 1980, Thouless explain in electrically
thin layers, that its conductance
could be measured accurately using integers, as these were topological in nature. II)
The discovery of topological phases of matter. In 1980, Haldane discovered that
topological concepts could be used to
understand the properties of chains of small magnets in certain materials.
Thanks to the above, we now know not only the topological phases of layers and
threads, but also of 3-D ordinary materials. The topology is
useful for studying the physics of condensed matter, foreseeing future applications in materials science,
superconductors and in future quantum computers.
PREMIO
NOBEL DE FISICA, 2016:TOPOLOGIA Y FASES DE LA MATERIA
El Premio Nobel de Fisica fue otorgado este año (2016) a 3 británicos afincados en universidades
americanas:David J. Thouless, F. Duncan M. Haldane y J. Michael Kosterlitz, por I) El descubrimiento teórico de las fases de transición topológica (un mundo donde la materia adopta estados
extraños). Emplear topología (estudio de propiedades
matemáticas que cambian paso a paso), fue decisivo para para estudiar fases inusuales de la materia (superconductores,
superfluidos, capas magnéticas ultradelgadas). En 1970, Michael Kosterlitz and David
Thouless, derribaron la teoria que
afirmaba que la superconductividad o la suprafluidez no ocurrían en capas delgadas. Contrariamente, estos científicos
sostuvieron que la superconductividad ocurriría a bajas temperaturas, explicándola mediante
el mecanismo de transición de fases topológica,
que hacia desaparecer la superconductividad a altas temperaturas. Más tarde, en
1980, Thouless explicaría que en capas eléctricamente delgadas, su conductancia podía ser medida en forma precisa empleando integrales, ya que estas eran de naturaleza topológica.II)El descubrimiento de las fases topológicas de
la materia. En 1980, Haldane descubrió como podían
usarse los conceptos topológicos para comprender las propiedades de las cadenas
de pequeños magnetos en ciertos materiales. Merced a lo anterior, ahora
conocemos las fases topológicas no solo de capas y hebras delgadas, sino también
de materiales 3-D ordinarios. La topología es útil para estudiar la física de materia
condensada, avizorándose futuras aplicaciones en
ciencia de materiales, superconductores y en futuros computadores cuánticos.
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2016,
was awarded to a professor of Tokyo Institute of Technology: Yoshinori Ohsumi, because he elucidated the mechanisms of autophagy, a
process that degrades and recycles cellular components, allowing to form embryos in the
most appropriate ways, degraded protein components, remove bacteria,
etc., or, in the case of mutations of genes causing no adequate autophagy -not completely degrade waste proteins-, storing not useful proteins (Alzheimer's disease) or chronic diseases such as diabetes. Although since 1960
was known that cells could destroy their enclosing components in vesicles and
transporting them to recycling areas (lysosomes and autophagosomes), it was
only in 1990 when Ohsumi using yeast identified essential genes of autophagy and later
discovered similar mechanisms in humans. Autophagosomes can engulf cell
contents, damaged proteins and organelles. Ohsumi studied thousands of yeast mutants, discovering 15
essential genes. Thus it is known today that autophagy is controlled by a
cascade of proteins, each regulating one
stage of initiation
and formation of autophagosomes. Autophagy control important physiological functions especially
those in which certain cellular components need to be degraded and recycled to
provide new energy and cellular building blocks; essential cellular processes
against starving and stress. View higher, autophagy is a
mechanism for quality control, critical phase to counteract the effects of aging. Although we ignored
why
the Nobel Prize of Medicine was awarded to a
single scientist, we are happy to
know that Ohsumi is first a human being, a man of very high values, honest, modest,
ready to put his own person
in the last place in a row of elite scientists.
PREMIO NOBEL DE MEDICINA,
2016: AUTOFAGIA
El premio Nobel en Fisiología o, Medicina, 2016 fue concedido a un profesor del
Instituto Tecnológico de Tokio : Yoshinori
Ohsumi, por haber dilucidado los
mecanismos de la autofagia, un proceso que degrada y recicla componentes
celulares, permitiendo dar la forma más
adecuada a embriones en formación,
eliminar componentes proteicos degradados de bacterias, etc., o, en el caso de
mutaciones de genes que controlan la
autofagia a no degradar completamente restos proteicos innecesarios,
almacenando proteínas no útiles (Enfermedad de Alzheimer) o enfermedades
crónicas como la diabetes. Aunque desde
1960 se conocía que las células podían destruir sus componentes
encerrándolos en vesículas y transportándolos a áreas de reciclaje (lisosomas y
autofagosomas), fue recién en 1990 en que Ohsumi, empleando levaduras logro identificar los genes esenciales de la autofagia
descubriendo más tarde mecanismos similares en humanos.Los autofagosomas pueden engullir
contenidos celulares, proteínas dañadas y organelas. Ohsumi estudio miles de levaduras mutantes,
descubriendo 15 genes esenciales. De este modo se sabe hoy que la autofagia es controlada por una cascada de proteínas
cada una regulando un estadio distinto de iniciación y formación de
autofagosomas. La autofagia controla importantes funciones fisiológicas especialmente
aquellos en que ciertos componentes celulares necesitan ser degradados
y reciclados a fin de proporcionar energía y nuevos bloques de construcción
celular ; procesos celulares esenciales frente
a la desnutrición y el estrés. Vista a mayor altura, la autofagia es un mecanismo de control de calidad, crítico para contrarrestar los efectos del
envejecimiento. Aunque ignoramos porque
le dieron el Premio Nobel de Medicina a un solo científico en Medicina, nos
contentamos al saber que Oshumi es antes que científico, un ser humano de dotes muy elevadas, honesto, modesto, presto a ponerse motu proprio en el último lugar de una
fila de científicos de elite.
If CRISPR technique is
a molecular biological genomic text processor, that can alter genetic
information of any organism; its derivative:
Gene Drives application, seems to have an extraordinary potential to eradicate
entire biological species, be a biological weapon and/or control certain diseases, optimize
agriculture, stop the spread of malaria, manage wild ecosystems, etc.,
introducing desired genetic traits in
animals, plants and even human populations. The point is no longer about having
programmed children with blue eyes, but to create for example: animals free
from all kinds of infectious diseases and so on. 1-The
desired gene drive-CRISPR, is
inserted into the chromosome of an organism that is sexually mating. 2- The inserted
gene drive-CRISPR cleaves a specific portion of the corresponding chromosome
from the other parent.3- Copies of the gene drive-CRISPR of the first parent
are made.4-Then,
autoduplicated gene drive-CRISPR restores empty (cut), spaces on both
chromosomes, happening the same in each original descendants of
the body, ensuring 100% of gene drive transmission to subsequent generations.
Although this technique works well on a small scale in fruit flies, mosquitoes
and yeasts, it is to be demonstrated that the introduced desired trait is able to defy
the rules of inheritance, in particular: the evolutionary resistance, that will
emerge especially in large populations. In order that gene drive
technique accomplish its mission, it is necessary that transmission to the next
generations be 100% and not : 50-50% that happened in ordinary conditions. It
is argued that once introduced a gene drive it is impossible to reverse
ecological damage (if it happened). According to Philipp Messer (Cornell
University), only the emergence of natural resistance -after several
generations- is the only possibility of eliminating the harmful action of a gene
drive. Gene drive application works by replacing (alteration of a specific
trait), by which for example a gene drive is able to change the genome of a
mosquito, disabling it to carry the malaria parasite. And, by deletion, that is
for example: a gene drive would be able to force the offspring of a mosquito to
disable all its male reproduction. According to Flaminia Catteruccia (Harvard
University), wild populations are able to develop resistance to gene drives,
using the option: nonhomologous end-joining rate (cut genomic ends are repaired
at random). That is, if the nonhomologous end joining are unchecked, the organism
inevitably will develop resistance to scale, initiated somewhere in the genome,
which will spread later, to the surrounding environment.
Thus, malaria parasite would be resistant, mutating into a new infectious form in
a mosquito previously made resistant by genetic engineering. Lately, Messer has
tracing drives gene action in 5000 fruit flies marked with a red fluorescent
protein indicator of how far the gene drive action came until the emergence of
resistance. Multiple genes are also inserted -instead of a single gene- to
create immune resistance mosquitoes
GENE DRIVES
Si
la técnica CRISPR, es un procesador molecular de textos biológico-genómico- capaz de alterar la información genética de cualquier
organismo, su derivado
: la aplicación Gene Drives, parece
tener la extraordinaria potencialidad de erradicar
especies biológicas enteras, ser un arma biológica y/o, controlar ciertas
enfermedades, optimizar la agricultura,
detener la diseminación de la malaria, manejar ecosistemas salvajes, anular la
resistencia a antibióticos, reprogramar genes de mosquitos,etc., introduciendo rasgos genéticos en poblaciones animales, vegetales y hasta de seres humanos. Ya no se trata de tener
hijos programados con ojos azules, sino de crear poblaciones animales enteras,
libres de todo tipo de enfermedades infecciosas, por ejemplo. Para ello: 1-
Se inserta el gene drive-CRISPR, en un sitio específico del cromosoma de un
organismo que se está apareando sexualmente.
2-El gene drive CRISPR introducido corta
una porción especifica del cromosoma correspondiente del otro padre. 3- Se realizan copias del gen drive del primer
padre conteniendo la sección: gene drive-CRISPR. 4-El gene drive autoduplicado restaura
los espacios genómicos vacíos (cortados), en ambos cromosomas, asegurando
una trasmisión 100% del gen drive a las siguientes generaciones. Aunque esta
técnica funciona bien a pequeña escala en la
mosca de la fruta, mosquitos y levaduras, el asunto
a demostrar es, si el rasgo deseado introducido es capaz de desafiar las reglas de la
herencia, en especial:
la resistencia evolutiva, presta a surgir en grandes poblaciones. Para que la técnica gene drive cumpla su cometido, se
necesita que la trasmisión
a las siguientes generaciones sea 100% y hasta ahora un rasgo especifico
en condiciones ordinarias, solo tiene una chance: 50-50 %, de ser trasmitido. Y,
se aduce que una vez introducido un gene drive es
imposible revertir un daño ecológico (si ocurriese), siendo según Philipp Messer
(Universidad de Cornell), solo la
emergencia de la resistencia natural -después de varias generaciones- la
única posibilidad de eliminar la acción nociva
de un gen drive.La
aplicación gen drive, funciona mediante reemplazo
(alteración de un rasgo específico), mediante el cual un gen drive es capaz
de cambiar el genoma de un mosquito, inhabilitándolo
por ejemplo a portar el parasito de la malaria. Y, mediante supresión
en la que un gene drive -por ejemplo- sería capaz de forzar a la descendencia de un mosquito a inhabilitar
la totalidad de su reproducción
masculina. Según Flaminia Catteruccia (Universidad
de Harvard), las poblaciones salvajes son capaces de desarrollar resistencia
a los genes drives, mediante la opción:
nonhomologous end-joining rate (extremos
genómicos cortados se reparan al azar). Es decir, si no se controla el nonhomologous end joining, se desarrollara
inevitablemente resistencia a escala,
iniciada en algún punto del genoma, que luego se extenderá al medio ambiente circundante. De este modo, el
parasito de la malaria se haría resistente, mutando hacia
una nueva forma infecciosa en un mosquito hecho previamente resistente a
la malaria mediante ingeniería genética. Últimamente, Messer, ha rastreando la acción de gene drives en las cajas de 5000 moscas de
la fruta señalizada con una proteína fluorescente de color rojo indicadora de cuán lejos llego la acción de los gene drives hasta la emergencia de la
resistencia. También se insertan múltiples
genes -en lugar de un solo gene drive- para crear mosquitos inmunes a la resistencia