¿Cárceles mentales?

  Durante años la pena más popular para las personas que infringen la ley ha sido la privación de su libertad, siendo enviados a cárceles o  reformatorios durante el tiempo que se crea necesario según el delito que haya cometido. Debido a los muy diversos avances en lo que es la biotecnología, se esta planteando una propuesta de hacer de las cárceles,  no una edificación donde se pueda recluir a los convictos,  si no una cárcel mental que permita cumplir una de hasta 1000 años en 8 horas. 

Las cárceles mentales, ¿son buenas o malas?

  Rebecca Roache, filósofa de la universidad de Oxford a cargo del equipo de investigación de tecnologías para la extensión de la vida, opina que las tecnologías futuristas podrían alargar considerablemente la condena de los criminales más peligrosos. Uno de los métodos consistiría en usar un tipo de drogas que distorsionarían las mentes de los convictos de tal forma que sientan que el tiempo pasa mucho más lentamente. Existen una serie de drogas psicoactivas que distorsionan el sentido del tiempo en los humanos, con lo que podemos imaginar el desarrollo de una píldora o un líquido que haría que alguien sintiera como si estuviera cumpliendo una pena de 1000 años", explica la doctora Roache. 

  Este concepto se basa específicamente en crear una 'condena artificial' en el mente de los reclusos. Haciéndolos salir igualmente de desgastados que como saldrían si estuvieran cumpliendo realmente su condena. Roache afirma que la implementación de este tipo de biotecnologías traería al país que las utilizase una increíble ganancia ya que el costo por mantener a los reclusos en la cárcel disminuiría notablemente.

  Resulta increíble como los avances biotecnológicos nos han ayudado a controlar la mente humana. Como todo, las cárceles tecnológicas tienen sus oponentes, que argumentan que ahora que se ha desarrollado una pastilla o suero capaz de controlar la mente humana a tal grado ¿Qué es lo siguiente? ¿Un suero que nos haga revivir nuestros miedos? ¿Uno que nos controle a los humanos en masa? y, en ese caso ¿cuándo sabremos que estamos en la realidad y no en una cárcel mental inducida por uno de estos sueros? 

  ¿Tú que opinas?  ¿Son las cárceles mentales un avance o una condena para la humanidad?

Bioinformática

 La era digital ya está aquí y llegó para quedarse. Casi todos los procedimientos, investigaciones y estudios científicos son realizados por máquinas, software y computadoras y obviamente una ciencia tan relevante como lo es la biología no se queda por fuera en estos avances de allí nace la bioinformática, ciencia que fusiona la biología con la informática. ¿En qué se relaciona la tecnología de las computadoras con  la tecnología? La respuesta es más sencilla de lo que creerías.

 Puede ayudar tanto a organizar datos biológicos (estadística de poblaciones, genética de poblaciones) como a predecir  cadenas completas de nucléotidos y mantener un registro digital de estas. Es más, la bioinformática nace tras el boom de la genética, donde se buscaba codificar los nucleótidos mediante algoritmos, luego con la evolución de la informática y de la genética se empezaron a realizar procesos más ambiciosos como el PGH (Proyecto Genoma Humano, que clasificaba y guardaba cada gen de manera computarizada.

 La bioinformática cubre un gran número de ramas (en su mayoría de la biología molecular y genética) como lo son:

• El análisis de secuencias tanto de ARN como de ADN, decodificando y guardando sus datos, técnica que de manera manual sería lenta e imprecisa.
• La anotación de genes: donde mediante la codificación y predicción de la cadena de ADN se puede codificar los cromosomas presentes, en ocasiones se logra atribuirle función a cada gen.
• La biología evolutiva, ya que se realizan estudios mediante la codificación del ADN, más que el cambio de las características físicas de la especie y se permite conocer con exactitud el flujo genético, además de su procedencia.
• Medición de la biodiversidad o genética de poblaciones: permitiendo medir la población con datos computarizados estadísticos además de analizar el genoma de la población ya existente.
• Modelación de imágenes de alta resolución y de secuencias de predicción del comportamiento como en procesos enzimáticos.
• Análisis de la secuencia de proteína: permitiendo predecir la composición de las proteínas a partir de la información de los genes que la codifican. Estos teniendo excepciones con los priones.
• Observación del comportamiento de mutaciones de virus y enfermedades varias, como el cáncer.

La bioinformática ha sido una revolución en nuestro conocimiento del ADN

  Sus herramientas son softwares desarrollados específicamente para este tipo de tareas (existen varios softwares cada la decodificación de nucleótidos) como lo son BLAST y ClustalW, utilizados por los investigadores para este fin y desarrollados por ingenieros informáticos. Estos a su vez trabajan con algoritmos para predecir dichas cadenas. También existen interfaces importantes que funcionan como bases de datos y comparadores de secuencias.

 Un blog súper interesante para ampliar información sobre este tema tan complejo es el Portal Latinoamericano de Bioinformática hecho en Venezuela donde encontrarás la información más reciente sobre bioinformática en varios idiomas. Y agregando del 17 al 21 de marzo se estará realizando un taller de Herramientas para Análisis de Secuencias (THAS) en la ciudad de Mérida, Venezuela de una duración de 40 horas, el precio variará de acuerdo al nivel del interesado. Hay 15 cupos disponibles, más información en la página de la Universidad de los Andes. 

 Y cerrando la entrada les dejo el acostumbrado vídeo de tarea sobre el tema:

   ¿Es la bioinformática el futuro de la Biología? ¿Desplazarán las máquinas a la codificación de ADN manual? ¡Comenta tu opinión sobre el tema! 

 Edit:Además de las acostumbradas preguntas les dejo una información interesante,si observan la barra lateral del blog verán nuestro cuadro de  "Blogs Amigos", este cuadro está dedicado a blogs interesantes de Ciencia y Tecnología. Por el momento solo hay tres, si deseas que tu blog aparezca escríbenos por medio de los comentarios.

Actualidad: Científicos crean músculo artificial con sedal de pescar

 

Washington, 20 Febrero del 2014.-

Un equipo de científicos usó fibras de sedal de pescar e hilo de coser para crear músculos artificiales que podrían utilizarse en artefactos médicos, robots o en prótesis humanas, según un artículo que publica hoy la revista Science.

El grupo internacional incluyó a investigadores de universidades de Canadá, Australia, Corea del Sur, Turquía, China y EE.UU., y el artículo describe cómo creó músculos artificiales que pueden levantar cien veces más peso y generan cien veces más potencia mecánica que los músculos humanos del mismo peso y longitud.

"Por peso, pueden generar 7,1 caballos de fuerza por kilogramo, aproximadamente la misma potencia mecánica de un motor a propulsión", indicó el artículo.

Ya se han hecho con éxito músculos artificiales con materiales como alambre metálico y nanotubos de carbono, pero los investigadores y fabricantes han encontrado que estos músculos artificiales son de fabricación costosa y difícil control.

"Las oportunidades de aplicación de estos músculos de polímero son vastas", señalaron los autores.

"Los robots humanoides, las prótesis de miembros y los exoesqueletos están limitados por sistemas motrices e hidráulicos cuyo tamaño y peso restringen la destreza, la generación de fuerza y la capacidad para el trabajo", agregaron.

Los músculos creados por este equipo obtienen su fuerza por vía térmica con los cambios de temperatura, que pueden producirse con electricidad, mediante la absorción de la luz o por la reacción química de combustibles.

Los científicos e ingenieros usaron fibras de polímero de alta fuerza hechas de polietileno y nailon, los materiales comunes en el sedal para pescar y el hilo de coser.

Luego retorcieron las fibras en rollos muy apretados para crear un músculo artificial que se contrae y se relaja.

Al retorcer las fibras de polímero se obtiene un músculo torsional que puede girar un rotor pesado a más de 10.000 revoluciones por minuto. Con una torsión adicional, de manera que la fibra de polímero se enrolla como una banda elástica muy retorcida, produce un músculo que se contrae en su longitud cuando se calienta y retorna a su longitud inicial cuando se enfría.

El artículo señaló que, comparados con los músculos naturales que se contraen aproximadamente un 20 por ciento, estos músculos nuevos pueden contraerse a casi el 50 por ciento de su longitud.

La torsión de un sedal de polietileno cuyo diámetro es apenas diez veces mayor que el de un cabello humano produce un músculo enrollado que puede levantar siete kilogramos.

Si se usa de manera paralela, tal como operan las fibras de los músculos naturales, un centenar de estos músculos de polímero podrían levantar unos 800 kilogramos.

En el extremo opuesto, añadieron los investigadores, los músculos de polímero enrollado operados de manera independiente, con un diámetro menor que el del cabello humano podrían emplearse para dar expresiones faciales a los robots humanoides y podrían aumentar la destreza en la microcirugía robótica mínimamente invasiva. 

Organismos Transgénicos

¿Qué son? 

Son aquellos organismos a los que, mediante técnicas de ingeniería genética, de les ha modificado su ADN mediante la introducción de un gen de otra especie;son conocidos por sus siglas OGM  (Organismos Genéticamente Modificados).

Explicación Gráfica acerca de los Organismos Transgénicos

 ¿Cómo se crean? 

Estos se crean introduciendo un gen de un ser vivo en el ADN de otro organismo totalmente distinto, de esta forma se consiguen organismos con características distintas a las naturales. Por ejemplo: Cuando se introduce en el ADN de una planta un gen de una bacteria con el fin de que esta adopte alguna capacidad toxica que le permita mantener alejadas a las plagas o soportar los herbicidas. 

Técnicas para su creación

Existen diversas formas para crear un OGM entre ellas está:

La Transgénesis o Transferencia génica horizontal, la cual se realiza en las plantas con ayuda del ADN-T que quiere transferible del plásmido Ti que es el introductor de información de la bacteria Agrobacterium tumefaciens, la cual produce los tumores o agallas en las heridas que se originan en las plantas. Durante el proceso de infección, el ADN-T tiene la propiedad de transferir la célula bacteriana a las células de las plantas, incorporándose en el ADN de los cromosomas de estas. Para lograr la mayor eficacia en estos procesos se deben usar los cultivos celulares de las hojas o del tallo ya que estos son capaces de regenerar plantas nuevas a partir de células genéticamente modificadas. 

Otras técnicas utilizadas consisten en la introducción del ADN en protoplastos los cuales son células desprovistas de la pared celulósica por medios enzimáticos o químicos; además se encuentran la utilización del polietilenglicol o la electroporación, la introducción del ADN por bombardeo con microproyectiles (biobalística) los cuales están formados por partículas de oro o tungsteno recubiertas con el ADN del gen deseado.

¿Qué resultados se han obtenido de las técnicas anteriormente mencionadas?

Como resultados del uso de las diversas técnicas en especial de la Trangénesis podemos mencionar: la resistencia a virus, a insectos, a herbicidas, el incremento de su tiempo de conservación, la capacidad de producir lípidos al ser usados como bioreactores, entre otros... 

¿Cuál ha sido el uso de estas técnicas?

Desde hace más de 30 años se ha estado usando un insecticida especialmente eficaz contra las larvas de los lepidópteros cuya eficacia de encuentra en la proteína Bt producida por la bacteria Bacillus thuringiensis. Gracias a la ingeniería genética se ha logrado localizar el gen bacteriano que codifica la proteina Bt e introducirlo en diversas plantas trangénicas de algodón, maíz, papa y tomate, haciéndolas resistentes a los insectos.

También, a ciertas plantas transgénicas de tomate, sojo, algodón, entre otras..., se les ha dado la propiedad de resistencia frente al principio activo de los herbicidas de amplio espectro, lo cual permite la eliminación de la mala hierba.

Además, se han obtenido plantas de tomate transgénicas con genes que amplian su tiempo o capacidad de concervación evitando la síntesis de poligalacturonasa que produce reblandimiento del fruto. 

Por último, se encuentran las plantas transgénicas que has sido utilizadas como bioreactores para la producción de lípidos, hidratos de carbonos, polipéptidos farmacéuticos o enzimas industriales. 

¿Qué puntos de vista Sanitarios y Ecológicos poseen acerca del uso de estos OGM?

Desde el punto de vista sanitario, se ha indicado anteriormente el riesgo teórico que supone que el gen que da resistencia a los antibióticos beta-lactámicos conocida como la ampicilina pase a bacterias del tracto intestinal de los animales que se alimentan con el maíz transgénico no procesado. Otro aspecto sanitario es el de la aparición de alergias insospechadas por el consumo de alimentos transgénicos.En cualquier caso, puede suceder que a no ser por razones alérgicas o de tipo ético, incluyendo una postura ecologista antitransgénica visceral los consumidores reaccionen ante el etiquetado transgénico igual que los fumadores que compran las cajetillas de tabaco donde se anuncia claramente que el fumar perjudica seriamente la salud ; es decir, que no hagan ni caso a la advertencia. 

En relación con el aspecto de la salud humana es importante poner de manifiesto que desde 1990 organizaciones como la FAO, la OMS y la FDA norteamericana vienen evaluando con rigor los pros y los contras de los alimentos transgénicos y no se han opuesto a su utilización. 

El 11 de Agosto de 1998, los medios de comunicación difundían la noticia de que, en una experimentación llevada a cabo en el Instituto Rowett (Aberdeen, Escocia) por el grupo de investigación dirigido por el Dr. Arpad Purtaiz, parecía haberse demostrado que al alimentar ratas durante 110 días con patatas transgénicas portadoras de un gen de otra especie vegetal se reducía su ritmo de crecimiento y se dañaba su sistema inmunológico. Unos días más tarde, la dirección del Instituto anunciaba medidas contra el mencionado investigador por haber causado de manera imprudente la alarma social antes de haber sido constatadas científicamente sus conclusiones, ya que ni siquiera había sido sometido su trabajo a la revisión crítica de una revista científica. 

Con posterioridad la prensa (New Scientist/El Mundo) difundió la noticia de que el Instituto Rowett, en una declaración oficial, lamentaba "haber proporcionado información falsa sobre un tema que preocupa tanto al público como a la comunidad científica". El Doctor Purtaiz, de 65 años, fue suspendido y obligado a jubilarse. De cualquier forma, el daño ya estaba hecho. Una vez más, se pone de manifiesto la necesidad de mantener en todo momento un comportamiento ético.

Desde el punto de vista ecológico, se ha denunciado la posibilidad de que al crear las variedades transgénicas resistentes a herbicidas se incrementará notablemente el uso de éstos con los posibles efectos secundarios negativos de contaminación del suelo y del agua. 

Por otro lado, en especies alógamas (de fecundación cruzada) existe la posibilidad de que una parcela sembrada con plantas transgénicas contamine con su polen a otras parcelas vecinas no transgénicas del mismo cultivo. Por ejemplo, si el polen de un campo de maíz transgénico poliniza plantas normales de una parcela próxima, la semilla que se produzca en esta parcela puede haber incorporado el gen Bt transmitido por el polen, es decir, sería transgénica. También podría ocurrir que la resistencia al herbicida de una variedad transgénica se transfiriera por fecundación interespecífica espontánea a una especie silvestre afín, con el consiguiente daño para la agricultura. 

¿Se va a legislar respecto a medidas de aislamiento (distancia, barreras naturales, etc.) de los cultivos transgénicos? Estas medidas se aplican durante el periodo de experimentación, pero es prácticamente imposible mantenerlas una vez autorizada su comercialización. De hecho, es importante señalar que ya se ha descrito un primer caso de transferencia de un gen que da resistencia a un insecticida en plantas transgénicas de colza a plantas de rábano que se habían cultivado en su proximidad, poniendo de manifiesto que se ha hecho realidad una posibilidad teórica. Sin duda alguna, esta evidencia científica dará más fuerza a las argumentaciones de los que se oponen a la utilización de las plantas transgénicas. 

No obstante, sin menoscabo de la prudencia aconsejable en relación con la utilización de cultivos transgénicos, es importante poner de manifiesto que situaciones similares pueden producirse con plantas mejoradas mediante procedimientos genéticos convencionales. Las plantas transgénicas son un reto de la Biotecnología actual que han creado un cierto grado de alarma social, en cierto modo, del temor a lo desconocido y novedoso. De todas formas, es bueno que se plantee en la sociedad un debate serio y riguroso, sin "ecologismos" demagógicos, que permita el avance de la ciencia, evitando a la vez peligros y riesgos innecesarios.

¿Qué riesgos pueden implicar las plantas transgénicas?   

 

1) Riesgos  para el hombre:

• La proteína codificada por el transgén no podría ser toxica para el hombre.
• Presenta efectos alérgicos en algunos individuos.
• La aprobacion de estos productos transgénicos algunas veces no son estudiados caso por caso.

2) Riesgos ambientales: 

• Dispersión incontrolada de la descendencia de la planta trangénica.
• Transferencia del transgén a otras variedades no trangénicas o a otras especies afines.

3) Riesgos para los científicos:

• Hay que distinguir entre el riesgo de la investigación básica y el riesgo de la aplicación del conocimiento adquirido. 
• No existe el riesgo cero ya que toda actividad humana conlleva un cierto riesgo que ha de ser evaluado en función de los beneficios que tal actividad reporta.
• Natural no es sinónimo de inocuo. Hay productos naturales que llevan sustancias mutagénicas y cancerígenas.
• No todo lo artificial es nocivo. Ninguno de los conservantes autorizados llega a ser tan peligroso como las toxinas que pueden llegar a ser tan peligroso como las toxinas que pueden producir las bacterias y los hongos que el conservante evita. 

Terapia Génica

 Se le llama terapia génica a la metodología de tratamiento de un defecto genético que consiste en manipular el código genético o la célula directamente para corregir dicha alteración. Es un procedimiento implementado por primera vez en 1.989, así que es relativamente nuevo, y como toda innovación, es bastante polémica. Primero hay que tomar en cuenta sus dogmas, que contemplan:

• La alteración no debe tener otro tratamiento posible, o que este sea igual de arriesgado (ej. el cáncer que posee la quimioterapia, igual de riesgosa).
• La terapia no debe afectar o dañar al sujeto.
• El gen debe estar clonado y aislado previamente, y debe estarse seguro de que este es el único responsable de la alteración.
• El gen debe ser regulado de forma concisa.

  En síntesis, es un procedimiento meticuloso y riesgoso. Existen dos tipos de terapias génicas que son las más implementadas: la terapia génica de células somáticas y la terapia génica de células germinales. La terapia génica somática se realiza en el individuo, e intenta introducir el gen en todas las células somáticas para que así el gen alterado no pase a la siguiente generación, esta a su vez se divide en dos tipos de procedimientos:

1.  Terapia in vivo: Mediante la administración de un vector en el paciente, se busca transferir el gen a las células diana.
2. Terapia ex vivo: La transformación de las células se realiza externamente, en un cultivo de tejido que luego es añadido al sujeto. Es el más arraigado por ser el de mayor efectividad y menor riesgo.

 El otro tipo de terapia en existencia (y el más polémico) es el de la terapia de células germinales, que busca al alterar las células reproductivas y el embrión temprano, pasar el gen alterado de generación en generación. Dado a sus prohibiciones ya no es realizada en muchos países por no ser considerada ética.

 Más allá de la polémica, la terapia génica puede traer esperanza a pacientes de enfermedades crónicas, a pesar de todos sus riesgos. ¿Qué opinas? ¿Es justificada la polémica?

Y como tarea de la semana para nuestros lectores, un vídeo excelente en nuestro idioma ampliando sobre este tema tan interesante como polémico.

Clonación: definición y ejemplos.

Podríamos definir un clon como un organismo u conjunto de células que ha partido de un único organismo original y posee exactamente su mismo código genético. Una forma más simple de explicarlo es la siguiente: tú, lector, provienes de dos padres, es decir tu código genético, tus características físicas y biológicas son una mezcla de ambos progenitores; más si fueras un clon de tu madre -que hipotéticamente es de ojos verdes, piel oscura y cabello negro rizado- tus características físicas, incluyendo el género, serían iguales -una mujer de ojos verdes, piel oscura y cabello negro rizado-. Es decir, definiríamos clonación como el proceso de creación de clones, tanto artificial como natural.

Más, como sabemos, la clonación no se observa en el mundo natural con seres pluricelulares, con excepciones, siendo una de las más famosas la de la lagartija Cnemidophorus uniparen, especie sin machos y que sus hembras almacenan huevos con clones hembras de iguales características, pero en su mayoría solo vemos noticias sobre los clones artificiales, hechos por humanos en laboratorios mediante complicados procesos.

Uno de los ejemplos de clonación artificial más conocidos por el público es el de la oveja Dolly, el primer mamífero clonado a partir de una célula adulta. Para ser "fabricada" fue tomada una muestra de la ubre de una oveja de seis años y esta fue colocada en un óvulo no fecundado, al cual se le había retirado el núcleo y por medio de impulsos eléctricos, se logró que ambas células se fusionaran. Luego el embrión de Dolly fue implantado en una madre de alquiler y tras 148 días nació saludable. Dolly tuvo una vida plena, a pesar de que sus cromosomas eran más pequeños que los de una oveja regular, tuvo crías y finalmente falleció (algo temprano) a la edad de seis años y medio -se le fue realizada una eutanasia en 2003 debido a una artritis grave de cuello-.

Luego de Dolly, muchos intentos (tanto fallidos como exitosos) han sido practicados con respecto a la clonación en animales, a pesar de las contradicciones morales y éticas. Las técnicas de clonación todavía no han sido permitidas en humanos ni en embriones a pesar de todos los beneficios que traería para pacientes con enfermedades crónicas y otras dolencias.

¿Qué piensas de Dolly? ¿Crees que la clonación es beneficiosa o negativa?

Proyecto Genoma Humano (PGH)

El Proyecto Genoma Humano es una iniciativa de científicos de todo el globo que comenzó en 1990 el cual tiene la finalidad de hacer un mapa genético completo de la secuencia de genes humana o genoma. Gracias a los esfuerzos de los científicos y la colaboración de empresas públicas, privadas y varios gobiernos se logró, en el año 2001, publicar el primer "borrador" en el periódico Nature el cual estaba un 90 por ciento completo y estimaba la cantidad de genes humanos en aproximadamente 20,500 -bastante por debajo de lo que se esperaba: entre 50,000 a 140,000 genes-. La secuencia completa fue publicada en abril del 2003, aproximando el número de genes a menos de 3,000 ,y aunque las empresas privadas se oponían, se puede ver de forma gratuita y es accesible a cualquier persona interesada.

Posteriormente, la organización NHGRI (National Human Genome Research Institute o Organización Nacional de la Investigación del Genoma) continuó con el trabajo, analizando los impactos éticos de este gran descubrimiento y continuando con las importantes investigaciones sobre este apasionante tema. Podrás encontrar más información sobre sus proyectos actuales aquí (en inglés).

¿Te interesa el Proyecto Genoma Humano o NHGRI? ¿Cómo piensas que ha afectado la completación de la secuencia en el mundo científico?

BioTecnología

Desde la antigüedad comenzaron a desarrollarse diversos mecanismos y procesos biológicos, este desarrollo se debe a la fusión o unión de la tecnología con la biología con el fin brindar diversidad de servicios en los proceso de la Agricultura, la Pesca, la Ganadería, los Fármacos, entre otros...

La biotecnología es un área multidisciplinaria, que emplea la biología, la química y sus procesos, con gran uso en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, ciencias forestales y medicina. Probablemente el primero que usó este término fue el ingeniero húngaro Karl Ereky, en 1919. Una definición de biotecnología aceptada internacionalmente es la siguiente: La biotecnología se refiere a "toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos" (Convention on Biological Diversity, Article 2. Use of Terms, United Nations. 1992).

La Organización de la Cooperación y el Desarrollo Económico(OCDE) define la Biotecnología como la "Aplicación de principios de la ciencia y la ingeniería para tratamientos de materiales orgánicos e inorgánicos por sistemas biológicos para producir bienes y servicios. 

Otros medios definen la Biotecnología como: 

"Un conjunto de innovaciones tecnológicas que se basa en la utilización de microorganismos y procesos microbiológicos para la obtención de bienes y servicios y para el desarrollo de actividades científicas de investigación".

“Toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos” (FAO, 29/09/2001)".

“Aplicación de principios científicos y de ingeniería para el proceso de materiales a través de agentes biológicos a fin de obtener bienes y servicios. Estos principios cubren una amplia variedad de disciplinas pero se basa principalmente en microbiología, bioquímica, genética e ingeniería genética”.