Terapia con células madre contra accidentes cerebrovasculares

Tras un accidente cerebrovascular, la velocidad es clave para reducir los posibles daños: parálisis, trastornos del lenguaje, pérdida de visión. Científicos de Leipzig prueban en ovejas un nuevo método para ganar tiempo. 

Más de 250.000 personas sufren un accidente cerebrovascular anualmente en Alemania. De ellos, más de 60.000 no sobreviven para contarlo. En el tratamiento de los llamados ictus, hemorragias o infartos cerebrales, isquemias, apoplejías, los germanos invierten, cada año, más de 6.000 millones de euros.
Tras sufrir un ataque, cada minuto cuenta. Pues, sólo si se logra disolver el coágulo de sangre o revertir la hemorragia en el cerebro en unas pocas horas, se podrán evitar daños permanentes. Con un nuevo enfoque, el Instituto Fraunhofer de Terapia Celular e Inmunología intenta reducir estos daños y ampliar la ventana de tiempo de que se dispone para un tratamiento efectivo. Por el momento, el procedimiento se prueba en ovejas.
Pruebas con ovejas
...pero los primeros experimentos se realizan con ovejas.…pero los primeros experimentos se realizan con ovejas.Johannes Boltze visita regularmente su rebaño. Las ovejas pastan en las instalaciones de Medicina Veterinaria de Leipzig. Sólo un detalle de su aspecto llama la atención: llevan el lomo rapado. “Hace un tiempo, tomamos muestras de células de la cresta ilíaca (en el borde superior de la pelvis). Y ahora las cultivamos en el laboratorio. Para evitar la contaminación de las células es necesario rapar a las ovejas”, explica.
Boltze es médico y dirige el departamento de neuroregeneración en el Instituto Fraunhofer de Leipzig. Su equipo de científicos ha tomado células madres de la médula ósea de los bovinos. Células vírgenes, que aún pueden desarrollarse en distintos tipos de tejidos. Esta es la base de la nueva terapia. Los investigadores han provocado ya derrames cerebrales a algunas ovejas.
“Se les induce un ataque con un procedimiento que desarrollamos nosotros mismos, con un impacto relativamente ligero en los animales”, asegura Boltze. “Luego de un tiempo, e incluso con un ojo entrenado, es difícil notarles daños. Inducimos el ataque de forma tan dosificada que la oveja apenas se ve limitada en su vida diaria”, insiste.
Sin embargo, las consecuencias del accidente cerebrovascular inducido se pueden reconocer con determinados exámenes. Los médicos examinan a las ovejas con tomografías de resonancia magnética y determinadas pruebas de conducta. Pues, como en las personas, su coordinación motora se ve afectada por el ataque cerebral.
Los investigadores, por ejemplo, mueven una de las patas delanteras de los animales hacia un costado. Como “la oveja necesita corregir esa posición para ganar estabilidad sobre sus cuatro patas, podemos medir así si el movimiento ocurre con retraso o ni siquiera ocurre. En tal caso, se trata de una reacción patológica que puede relacionarse con el accidente cerebral”, explica el doctor Boltze.
Los científicos inyectan en las ovejas células madres que han sido extraídas de ellas mismas. El próximo paso será transferirles células humanas.
En ello trabaja actualmente Alexandra Stolzing: extrayendo células madres de piel humana. El problema es que las células de la piel no son vírgenes. Para convertirse en células madres tienen que –por así decirlo- olvidar su desarrollo anterior y volver a comenzar de cero. Es el único camino para que puedan desarrollarse como células de otro tipo. Por ejemplo, como células nerviosas.
La investigación está apenas comenzando, pero los resultados son ya fascinantes; y no sólo para el tratamiento de accidentes cerebrovasculares. “Yo provengo de la gerontología o investigación del envejecimiento, así que para mí es fascinante ver cómo se puede devolver a una célula a un estado que podríamos denominar como ‘joven'”, cuenta Stolzing con verdadero entusiasmo científico.
“Eso es lo que estamos observando en el Instituto Fraunhofer de Leipzig: ¿Qué pasa con los daños celulares? ¿Se eliminan? ¿Se repelen? ¿Se devuelve también al genoma a un estado anterior? ¿Se activan funciones regeneradoras que la célula ha perdido con la edad?”, explica la gerontóloga.
Siempre será mejor prevenir
Lo mejor es prevenir. Por ejemplo: no fumar.Lo mejor es prevenir. Por ejemplo: no fumar.El efecto exacto que producen las células madres en el cuerpo humano tras un accidente cerebral es aún desconocido. Lo que sí está claro es que estas células no llegan directamente el cerebro para producir allí nuevas células nerviosas y sustituir el tejido dañado. Un proceso como ese duraría al menos cuatro semanas.
Pero el efecto positivo de la inyección de células madres aparece en las ovejas tras apenas una semana, asegura Johannes Boltze: “Lo que hacen las células es evitar determinados daños secundarios, modular procesos inflamatorios y minimizar la muerte celular, de modo que el resultado final es mejor que cuando no se aplica la terapia”.
En todo caso, la terapia con células madres sería sólo un paso en el tratamiento de accidentes cerebrovasculares. Decisivo seguirá siendo que el paciente llegue cuanto antes a una clínica especializada para frenar la hemorragia o disolver el coágulo. Luego, las células madres pueden ayudar a reducir los daños. Pero la ventana de tiempo para iniciar una terapia de este tipo es apenas de tres días tras sufrir un ictus. Luego, los trastornos suelen ser irreversibles.
El próximo año los investigadores de Leipzig comenzarán las primeras pruebas clínicas con humanos. Pero, incluso si todo sale bien, la terapia con células madres no estará disponible en menos de diez años. Y el mejor camino seguirá siendo la prevención, insiste el doctor Johannes Boltz: “Lo mejor no son las células madres, ni los nuevos medicamentos, lo mejor es llevar una vida sana, no fumar, no ingerir demasiado alcohol y moverse mucho. Eso ayuda más que cualquier célula madre”.

Autoras: Claudia Ruby / Rosa Muñoz Lima (2 febrero 2012)
Editor: Enrique López Magallón (Eurodinamica)

EURODINÁMICA | 02.02.2012

La memoria de computador que no olvida cuando se va la luz

Una nueva generación de memorias RAM parece estar avistándose en el horizonte tecnológico. ¿La novedad? Recuerda los datos almacenados evitando así aquellas situaciones en las que la luz se va y nos deja a algunos con esa cara de incrédula consternación.

chip de memoria


(Los nuevos chips de memoria RAM podrían permitir que las nuevas computadoras puedan reiniciarse más rápido)

A diferencia de las memorias RAM, que son las que en caso de apagón nos pueden dejar en la estacada, existen otras llamadas ReRam que son “no volátiles”, es decir, que retienen datos sin necesidad de energía.
Aunque estas memorias son más rápidas que el disco duro del computador, hasta el momento eran significativamente más lentas que la memoria RAM convencional, especialmente cuando se trata de escribir datos.Son ese tipo de memorias que usamos en dispositivos USB o en discos duros externos.

Es por esta razón que este tipo de memorias no se utiliza para hacer funcionar varios tipos de programas y, por ende, se usan memorias electrónicas como la RAM, que necesitan un suministro de energía constante para “refrescar” contenidos y evitar que se pierdan.

Pérdida de memoria

En una computadora portátil o de escritorio se utiliza normalmente la llamada Memoria Dinámica de Acceso Aleatorio (DRAM en sus siglas en inglés).
“Cuando la electricidad desaparece el contenido de la memoria se olvida”, explica Richard Boardman, de la escuela de ingeniería de la Universidad de Southamptons.
“Este proceso no lleva mucho, unos cuantos segundos y ya es prácticamente ilegible, incluso con las herramientas más sofisticadas. Esto es porque la DRAM debe estar constantemente alimentada con energía, lo que incrementa el consumo cuando los aparatos están en estado de suspensión, así como el riesgo de perder los datos si la electricidad se va”.
Sin embargo, la ReRAM, o memoria de resistencia, resuelve este problema usando materiales que cambian de resistencia en respuesta al voltaje. De este modo, “recuerdan incluso cuando el aparato deja de recibir energía.
Elpida

(El nuevo chip de Elpida podría aventajar a la competencia por su asequibilidad.)

Ventajas


Recientemente, el fabricante de memorias japonés Elpida anunció la fabricación de un prototipo de memoria ReRAM con una velocidad comparable a la DRAM.
“Su mayor atractivo es que puede leer y escribir datos a alta velocidad usando poco voltaje”, dijeron en Elpida en un comunicado de prensa.
“Tiene una velocidad de escritura de 10 nanosegundos, más o menos la misma que la DRAM”.
Pero las DRAM no sólo tienen como ventaja respecto a las memorias “no volátiles” su alta velocidad, también tienen una mayor durabilidad, es decir, cuántas veces pueden usarse antes de ser inestables.
“Las memorias flash sólo pueden escribir datos unas decenas o cientos de miles de veces en el mismo punto antes de que el riesgo de fallos en el aparato sea alto”, señala Boardman.
“Puede que suene a mucho, pero sin que haya tecnologías para esparcir los datos que se escriben, este límite se alcanza muy deprisa”.
Aunque en Elpida anunciaron que su prototipo tiene una durabilidad de más de un millón de escrituras de datos, según Boardman, aunque esto es un gran progreso no llega a los niveles de durabilidad de la DRAM.
“Hay mucho camino por recorrer todavía”, puntualizó por su parte el profesor Daping Chu, del departamento de ingeniería de la Universidad de Cambridge.

Competencia

Elpida ha dicho que trabajará con Sharp para desarrollar chips ReRAM. Otros también están usando esta tecnología para sus productos.
Pero la innovación tendrá que competir con una serie de desarrollos rivales, algunos todavía en producción.
Everspin fabrica un tipo de chip llamado MRAM (magnetoresistive random access memory) que utiliza propiedades magnéticas para almacenar datos.
Dell ya utiliza el producto en algunos de sus servidores para asegurarse de que sus datos están protegidos contra cualquier fallo del suministro eléctrico. Su problema es que este tipo de memorias todavía son muy caras.
Paralelamente, Micron presentó recientemente su formato PCM (phase-change memory), Samsung está trabajando en STT-RAM (spin transfer torque RAM); Unity Semiconductor está desarrollando CMOx (complementary metal oxide), la firma tecnológica Adesto dice que está muy cerca de lanzar CBRAM (conductive bridging RAM) e Intel ha doblado su solución de memoria magnética “Racetrack”.

Asequible

El profesor Chu dice que varios de estos formatos de nueva generación rivales se equiparan al funcionamiento del ReRAM.
“Otras aproximaciones demostraron fiabilidad y velocidades similares en densidades iguales o mayores”, afirmó.
Sin embargo, Will Branford del Imperial College piensa que ReRAM todavía podría estar por encima del resto.
“La siguiente generación RAM combinará la velocidad de DRAM con la no volatilidad de flash”.
“MRAM, actual líder en este campo, ya es un producto comercial, pero el trabajo de Elpida muestra que la ReRAM es un competidor viable en el mercado”.

Ambición universal

El nivel de interés en estos nuevos tipos de memoria reflejan su potencial comercial de cualquier producto exitoso que pueda competir tanto con las memorias DRAM como las flash.
Según el profesor Alan Woodward de la Universidad de Surrey, un proyecto más ambicioso sería lograr fabricar una memoria universal “que uno pueda llevar de una computadora a otra”.
Pero por el momento, señala, si el ReRAM es exitoso, su uso masivo podría pavimentar el camino hacia la fabricación de computadoras y tabletas mucho más rápidas y eficientes en el uso de energía.

* Chris Vallance, BBC News


*************************************************************************************************

Inventan la memoria de computadora más pequeña del mundo

Última actualización: Lunes, 16 de enero de 2012
Memoria IBM

La memoria emplea materiales antiferromagnéticos, distintos a los usados en las memorias magnéticas convencionales.
Investigadores de la empresa de computación IBM lograron almacenar un bit de datos en una memoria compuesta por tan sólo 12 átomos.
Actualmente se requieren al menos un millón de átomos para almacenar un bit en un disco duro moderno, afirman los investigadores de IBM.
Por lo tanto, su invento es considerado el dispositivo magnético de memoria más pequeño del mundo.
Según el equipo involucrado en el proyecto, la técnica empleada abre la posibilidad de producir memorias magnéticas de computadora mucho más densas que los discos duros y chips actuales.
“Al menos cada dos años los discos duros se vuelven más condensados”, explicó el director de la investigación Sebastian Loth.
“La pregunta obvia es hasta dónde podremos llegar y los límites físicos del mundo de los átomos”.
El grupo inició la construcción de esta memoria planteándose cuál sería el mínimo número de átomos necesarios para almacenar un bit de información.
Descubrieron así que con menos de 12 átomos se perdía información, debido a efectos cuánticos.

Mecánica cuántica

Un bit puede tener un valor de 0 o 1 y es la forma más básica de información en computación.
“Solíamos construir estructuras cada vez más grandes hasta que se descubrió la mecánica cuántica, presente en los actuales sistemas de almacenamiento, y su límite es 12 átomos”.
El grupo de átomos, que se mantuvo a muy bajas temperaturas, fue agrupado utilizando microscopios de efecto túnel.
Algo esencial fue el uso de materiales con distintas propiedades magnéticas.
Los campos magnéticos de bits hechos con materiales ferromagnéticos convencionales pueden afectar a los bits vecinos si se sitúan muy cerca los unos de los otros.
“En sistemas de almacenamiento magnéticos convencionales la información se guarda en material ferromagnético”, explicó el Dr. Loth desde el Center for Free-Electron Laser Science en Alemania.
“Además de ello influye el gran impacto magnético que puede interferir con los vecinos, lo que es un gran problema en la miniaturización”.

Reto tecnológico

Otros científicos consideran que los resultados de esta investigación son interesantes.
“La arquitectura de las actuales memorias magnéticas están limitadas respecto a cuán pequeñas pueden ser”, afirma Will Branford, del Imperial College de Londres.
“Este trabajo demuestra que se pueden almacenar datos mucho más condensados empleando bits antiferromagnéticos”.
Sin embargo, la transferencia de esta tecnología desde el laboratorio a la producción masiva puede llevar tiempo.
Loth considera que si se aumentara el número de átomos a un total de 150 o 200, el dispositivo podría ser estable a temperatura ambiente, lo que abre la posibilidad de aplicaciones más prácticas.
“El reto tecnológico ahora es desarrollar nuevas técnicas de fabricación”, puntualizó.