👁️ Recuperar la visión, la huella de nuestra respiración y más
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🌱 Medio ambiente | 📡 Tecnología | 💊 Salud y medicina | 👫 Sociedad
Por Irene Martinez-Morata y Arce Domingo
💊 Recuperar la visión a través de las neuronas
Las claves
Científicos coreanos del instituto KAIST han logrado un avance histórico que podría devolver la visión a personas con enfermedades degenerativas de la retina, la causa principal de ceguera irreversible en el mundo.
A diferencia de los tratamientos actuales, que sólo pueden ralentizar la progresión de la enfermedad, esta nueva terapia podría restaurar funciones visuales ya perdidas.
La terapia desbloquea una proteína llamada PROX1 en las células de Müller, encargadas de mantener el buen funcionamiento de las neuronas visuales.
El cambio en esta proteína permite que se generen nuevas neuronas de la visión a partir de estas células de Müller, algo que hasta ahora se creía imposible en humanos.
Los resultados, publicados en Nature Communications, abren una vía completamente nueva para más de 300 millones de personas en riesgo de perder la visión por enfermedades como la degeneración macular o la retinitis pigmentosa.
🚀 Obstáculo desbloqueado
Las células de Müller se extienden desde la parte interna hasta la parte externa de la retina, como una especie de "andamio biológico" que acompaña a las neuronas de la visión.
En algunos animales como los peces, estas células tienen la capacidad de convertirse en nuevas neuronas cuando hay daño en la retina. Sin embargo, en humanos y otros mamíferos, la proteína PROX1 actúa como un freno, impidiendo que se formen neuronas nuevas.
En este estudio, la terapia logró restaurar neuronas dañadas y frenar la pérdida de visión en ratones con retinitis pigmentosa (una enfermedad hereditaria que causa pérdida progresiva de visión nocturna y periférica).
Los ratones tratados recuperaron la visión y mantuvieron mejoras durante más de seis meses. Los investigadores documentaron el mismo proceso en ojos de pacientes fallecidos, demostrando que la terapia podría funcionar en humanos.
Ya se están preparando los primeros ensayos clínicos.
💡¿Sabías qué?
Enfermedades como la retinitis pigmentosa (que afecta a 1 de cada 4.000 personas) y la degeneración macular relacionada con la edad (DMAE, principal causa de ceguera en mayores de 60 años) provocan la muerte progresiva de células sensibles a la luz en la retina. Esta pérdida es irreversible, y los tratamientos actuales solo logran frenar la progresión de la enfermedad, sin recuperar la visión. Esta nueva investigación representa un avance esperanzador para millones de pacientes.
📡 Inteligencia artificial al alcance de todos
Las claves
Las herramientas de tinyML (inteligencia artificial [IA] diminuta) son alternativas de IA de bajo coste y con bajo consumo energético que están siendo cada vez más utilizadas en países en vías de desarrollo, especialmente del Sur Global.
Surgieron en 2019, cuando el ex ingeniero de Google Pete Warden trató de modificar los modelos tradicionales de IA para que consumieran muchos menos recursos.
Estos modelos funcionan en chips informáticos con memoria y capacidad de procesamiento muy limitadas, incluso sin internet.
Aunque no pueden realizar tareas tan diversas ni específicas como los grandes modelos lingüísticos (LLM) como chatGTP, sí pueden ser transformadores para la sociedad y proporcionar soluciones a problemas de los países en vías de desarrollo que no están siendo abordados por las grandes empresas tecnológicas.
Aplicaciones revolucionarias
🏥 En medicina, los científicos usan estos modelos para predecir anomalías en el latido del corazón (en Brasil) o la anemia (en Perú), así como para distinguir los tipos de mosquitos por su zumbido (en Brasil y otros países), lo que ayuda al control de las enfermedades contagiosas.
🌾En agricultura, drones equipados con tinyML en la India son capaces de detectar hojas de anacardo infectadas por enfermedades sin usar internet, minimizando el uso de pesticidas y ahorrando tiempo a los agricultores, que hasta ahora tenían que buscar signos de la enfermedad planta por planta.
🐢 En el medio ambiente, científicos argentinos han utilizado tinyML para observar la migración de tortugas, y en Malasia, los utilizan para identificar basura de plásticos en los ríos y planificar las actividades de limpieza.
💡¿Sabías qué?
A pesar de su relativa simplicidad, el desarrollo de modelos tinyML en el Sur Global supone todo un reto. Por ello, los científicos están tratando de organizar cursos de tinyML para investigadores en países como Marruecos, Brasil, Nigeria, Sudáfrica, Ruanda, y Malasia, entre otros. La Universidad de Harvard y el Centro Internacional de Física Teórica Abdus Salam (Italia) crearon en 2021 la “Red académica de tinyML para el desarrollo”, que incluye a más de 50 instituciones académicas del Sur Global. Joao Yamashita, ingeniero electrónico de Brasil, afirma: “TinyML permitirá que la IA llegue, realmente, a todas partes”.
👫 Dime cómo respiras y te diré quién eres
Las claves
Nuestro patrón de respiración es único para cada uno de nosotros, como una huella dactilar que puede identificarnos, y puede ser un marcador del estado físico y mental.
Así lo revela un nuevo estudio que ha medido la respiración de 97 personas sanas durante 24 horas, descubriendo que podían identificar a los participantes sólo por su patrón respiratorio.
Además, los investigadores encontraron correlaciones entre los patrones de inhalación y exhalación y el índice de masa corporal (IMC) y los niveles de depresión y ansiedad de los participantes.
Los autores del estudio intentan ahora averiguar qué tipo de patrones respiratorios se asocian con bajos niveles de estrés y ansiedad, para utilizar la respiración como terapia.
🧘 Respirar hondo
Nuestros patrones de respiración están totalmente coordinados con el cerebro.
Los autores del estudio, del Instituto Weizmann de Ciencia en Rehovot (Israel), se preguntaron: si cada cerebro funciona de forma diferente, ¿no debería ser también única la respiración de cada persona?
Para comprobarlo, desarrollaron un dispositivo portátil personalizado que registra el flujo de aire a través de las fosas nasales, y entrenaron un algoritmo de aprendizaje automático con los datos.
Cuando 42 participantes volvieron al laboratorio semanas, meses e incluso dos años después, el algoritmo entrenado pudo identificarlos tan solo por sus patrones respiratorios.
💡¿Sabías qué?
Numerosos estudios científicos han demostrado que la respiración controlada ayuda a calmar la ansiedad y el estrés, reduciendo incluso los niveles de cortisol (la hormona del estrés). De ahí que muchas técnicas de yoga y meditación que han mostrado ser efectivas para controlar la ansiedad en estudios científicos se centren en la respiración consciente. Incluso en algunas ramas del ejército estadounidense enseñan a los soldados a controlar la respiración para controlar la concentración y el estrés en momentos de mucha presión.
🌱 ¿Pueden las plantas silvestres ayudar a los cultivos a resistir el calor?
Las claves
El cambio climático está afectando gravemente a la agricultura. Se estima que el calor extremo y la sequía pueden reducir el rendimiento de los cultivos entre un 7 y un 23%.
Frente a este desafío, un nuevo estudio publicado en Science explora cómo las adaptaciones evolutivas de las plantas silvestres a ambientes extremos pueden ofrecer soluciones.
El estudio identificó cambios genéticos clave que han desarrollado estas especies para optimizar el uso del agua o adaptar su floración a las estaciones.
“Las especies silvestres albergan una vasta —aunque en gran medida desconocida— diversidad de soluciones frente al estrés térmico”, explica Sam Yeaman, autor principal del estudio.
Los hallazgos ofrecen una guía para identificar genes candidatos que podrían incorporarse a cultivos mediante herramientas de edición genética o cruces entre plantas y desarrollar cultivos más resistentes.
🌾 Naturaleza + biotecnología
El estudio investigó 25 especies de plantas silvestres y encontró 108 genes en el ADN de las plantas que mostraban una adaptación repetida a temperaturas extremas o cambios en precipitaciones.
El equipo combinó herramientas de biotecnología con inteligencia artificial, como AlphaMissense, desarrollada por Google DeepMind (derivada de su famoso modelo AlphaFold2, sobre el que os hablamos en este post).
Algunos de los genes de adaptación identificados fueron el FLOWERING LOCUS T (FT), asociado a la floración en respuesta a estaciones, o el RUB3, asociado con adaptación a la temperatura o las precipitaciones.
El estudio también demuestra que la adaptación no siempre sigue el mismo camino: distintas especies pueden resolver el mismo problema climático con genes diferentes.
💡¿Sabías qué?
🌻 Algunas especies silvestres de girasol (Helianthus) que crecen en desiertos de Estados Unidos han desarrollado adaptaciones tan extremas que pueden completar su ciclo de vida en apenas seis semanas —desde la germinación hasta la producción de semillas— antes de que llegue la sequía. Sin estas adaptaciones el ciclo sería de unas 10 a 17 semanas. Esta estrategia, conocida como "escape de la sequía", les permite sobrevivir en ambientes donde las plantas cultivadas morirían sin producir nada.
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Me gustaría saber más sobre la genetista Mary Claire King.