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Células madres, curar con el propio cuerpo

Las células madre son una gran promesa en desarrollo para ayudarnos a comprender y tratar una variedad de enfermedades, lesiones y otras afecciones de la salud. Se están realizando importantes ensayos clínicos para muchas afecciones y los investigadores continúan explorando nuevas vías que van desde tratamientos para curar el VIH hasta imprimir órganos.

Los tratamientos con células madres ya son una realidad contra la leucemia. Del mismo modo que los injertos de tejido para tratar enfermedades o lesiones en los huesos, la piel y la superficie del ojo.

Las células madre son la materia prima del cuerpo

A partir de ellas se generan todas las demás células con funciones específicas. Bajo condiciones adecuadas en el cuerpo (o en un laboratorio), estas células se dividen para formar las células hijas.

Células hijas se convierten en nuevas células madre (autorrenovación) o en células especializadas (diferenciación) con una función más específica, como sanguíneas, cerebrales, del músculo cardíaco u óseas. Ninguna otra célula del cuerpo tiene la capacidad natural de generar nuevos tipos de células.

El enorme potencial que contienen estas células es lo que las hacen tan atractivas para regenerar, curar y tratar enfermedades. No obstante, estamos frente a tratamientos muy específicos. Muchos de ellos experimentales, que lamentablemente no son masivos como muchos necesitan.

Dos características biológicas hacen que estas células sean únicas y extremadamente valiosas como terapéutica; la capacidad de multiplicarse y la capacidad de convertirse en otros tipos de células. Estos dos rasgos biológicos únicos impulsan a las células madre a la vanguardia de la comunidad científica y médica actual. Todos los días, la investigación de vanguardia con células madre promueve la comprensión científica sobre cómo las células sanas se desarrollan y reemplazan a las células dañadas.

En la práctica, esto significa que existe un enorme potencial para encontrar tratamientos médicos y/o curas efectivos (nunca use la palabra cura, esto puede abrir problemas legales) para una amplia gama de enfermedades.

Las células madre se obtienen de muchas fuentes, incluidos embriones, placenta posterior al parto, tejido adulto, sangre del cordón umbilical, tejido adiposo y pulpa dental.

Los investigadores cultivan células madre en un laboratorio en un proceso delicado.

Ésto es un hito muy importante en el ámbito de la medicina por lo tanto. Las células se trabajan para que se desarrollen como tipos específicos de células (del músculo cardíaco, sanguíneas o nerviosas). Las cuales luego son implantadas en un paciente para reparar o sustituir las células dañadas.

Las células madre adultas se encuentran en un tejido determinado de nuestro cuerpo y generan los tipos de células maduras específicas dentro de ese tejido u órgano. En la médula ósea, se producen, a diario, miles de millones de células sanguíneas nuevas, que provienen de células madre formadoras de sangre.

Un caso emblemático es el del venezolano residente en Londres, Adam Castillejo.

Quien logró curarse del VIH gracias a un tratamiento que utiliza células madre de donantes especiales que tienen un gen que los protege a ellos. En algunos caso también a ciertas personas que reciben estas células.

Expertos advierten que el tratamiento que recibió Castillejo es el segundo en lograr el éxito. Pero es muy riesgoso y no puede aplicarse de forma genérica para tratar todos los casos de VIH.

Coméntanos que opinas. Qué recomendaciones o aportes puedes dar para los que estén interesados en esta area del conocimiento. Tu aporte es importante para nosotros ya que ayuda a la comunidad.

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Asset Review White Mage Spells Effect. Demo for the Unity 3D

In this opportunity, I’ll do a demo review about a Unity Asset provided by the Unity Asset Store. The White Mage Spell is a paid asset provided by Hovl Studio. This amazing asset is a compliment to create powerful effects on videogames that focuses on medieval games for any kinds of multiplatforms devices. If you’re passionate about developing videogames with Unity Engine you’ll enjoy this video.

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Impresión 3D, otra forma de salvar vidas

Cuando Apple estaba creando el sistema operativo para su computadora Macintosh, Steve Jobs retó al ingeniero responsable a que disminuyera el tiempo de carga. “Si con ello pudieras salvarle la vida a una persona, ¿encontrarías la forma de acortar 10 segundos el tiempo de arranque?”, le dijo Jobs a Larry Kenyon.

Era casi la prehistoria de la revolución informática, pero la perspectiva del fundador de Apple, marcó una pauta para su equipo. Actualmente sabemos que gracias a las computadoras se salvan vidas de muchas formas, no solo por velocidad sino por sus usos derivados.

Uno de esos usos son las impresoras 3D. La impresión 3D se realiza diciéndole a una computadora que aplique capa sobre capa de un material específico (muy a menudo plástico o metal), moldeándolas hasta obtener el producto final, ya sea un juguete, un par de gafas de sol o una prótesis.

Un ejemplo de cómo esta tecnología puede salvar vidas es la iniciativa Coronavirus Makers, que en medio de la grave crisis generada por el COVID19, unió a cientos de médicos e ingenieros para crear respiradores artificiales con impresoras 3D, que resultan ser más baratos y más rápidos de fabricar.

Un respirador normal puede costar hasta 21 mil dólares. En cambio, uno fabricado en impresoras 3D tiene un costo aproximado de 270 dólares. La razón de la diferencia radica en que estos respiradores duran mucho menos tiempo funcionando, son desechables y se construyen con materiales baratos y fáciles de conseguir.

Lejos de las salas de emergencia, la impresión 3D en el cuidado de la salud hace posible que los profesionales médicos brinden a los pacientes una nueva forma de tratamiento. Se utiliza para el desarrollo de nuevas guías quirúrgicas de corte y perforación, prótesis, así como para la creación de réplicas específicas de huesos, órganos y vasos sanguíneos.

Una de las ventajas que ofrece esta tecnología en el campo de la medicina es que las piezas pueden ser personalizadas. Esto mejora la comprensión de los pacientes por parte de profesionales médicos y mejora el nivel de comodidad del paciente al permitir la interacción con productos diseñados especialmente para su anatomía.

El reto va más allá y ya se está aprovechando para imprimir pequeños órganos, u «organoides», utilizando las mismas técnicas, pero con células madre como material de producción. Estos organoides, una vez construidos, en el futuro podrán crecer dentro del cuerpo de un paciente enfermo y hacerse cargo cuando una parte orgánica, como un riñón o un hígado, falle. Es la esperanza de millones para poner fin a las largas listas de espera por un donante.

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Exoesqueletos robóticos, múltiples usos para una nueva tecnología

La investigación sobre exoesqueletos robóticos se ha expandido rápidamente desde el comienzo del siglo XXI. Avances en hardware robótico y los suministros de energía han permitido prototipos viables para humanos. Todavía con muchos retos por delante, es un sector donde la tecnología y la medicina se cruzan para ofrecer una segunda (y a veces primera) oportunidad de movilidad a millones de personas, pero también un campo para aplicaciones militares.

Los hay de muchos tipos, dependiendo de la parte del cuerpo que atiendan. Así podemos encontrar algunos aparatos solo para las piernas, los brazos e incluso la columna vertebral. También son distintos los materiales que se usan, así como sus costos.

En enero de 2020, un hombre llamado Adam Gorlitsky rompió el récord mundial por completar un maratón mientras usaba un exoesqueleto robótico. Paralizado de cintura para abajo, completó el maratón de Charleston después de caminar durante 33 horas, 50 minutos y 23 segundos seguidos. Tres horas menos que el anterior récord.

Gorlitsky llevaba uno de los dos modelos de exoesqueletos de la empresa ReWalk. El que le permitió romper la marca le proporciona un movimiento motorizado de cadera y rodilla. así como pararse, caminar, girar, subir y bajar escaleras. El otro modelo de la compañía es un aparato diseñado para su uso en la rehabilitación de personas con discapacidad en las extremidades inferiores debido a un accidente cerebrovascular.

Pero el pionero en esta área fue Ekso GT, hecho por Ekso Bionics, que fue el primero en recibir la aprobación como una prótesis médica. Esta empresa tiene actualmente a la venta dos productos de vanguardia. Uno con aplicación médica y otro industrial. El primero para para la rehabilitación de accidentes cerebrovasculares y lesiones de la médula espinal y el segundo que ayuda a aliviar la carga física de los trabajadores de la construcción y demolición.

Y así como las empresa quieren empleados más productivos y menos cansados, los militares buscan exponer menos al personal y hacer más efectivas sus misiones. Por eso cobra vida el Soft Exosuit desarrollado por el Instituto Wyss de Harvard . Tiene múltiples articulaciones que ayuda artificialmente al movimiento de la parte inferior del cuerpo a través de cables controlados desde la cintura que puede integrarse con una mochila militar.

Todavía no ha entrado en batalla, pero su objetivo es ser una herramienta que permita a los soldados terrestres recorrer largas distancias sin llegar extenuados a su destino.

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Fotogrametría aplicada a videojuegos

En 2011, un videojuego que no tuvo mucho éxito llamado L.A. Noire, fue el primero en utilizar la fotogrametría dentro de su desarrollo para generar imágenes en 3D muy realistas. Tres años más tarde, un estudio polaco de videojuegos sorprendió al mundo con niveles de detalle y diseño empleados en The Vanishing of Ethan Carter, con esa misma tecnología.

Desde entonces la industria de los videojuegos no es la misma. Ahora abundan artículos, tutoriales y software dedicado al uso de la fotogrametría para crear juegos en 3D.

La fotogrametría hace mediciones a partir de fotografías, como su nombre lo indica. Es la ciencia y la tecnología de generar información 3D a partir de mediciones 2D. El proceso consiste en tomar fotos desde todos los ángulos de un objeto o escena que luego se convierte en un modelo 3D.

En los videojuegos, a diferencia del cine, por ejemplo, resulta muy práctico el uso de la fotogrametría que desarrollar los complejos modelos 3D y darle luego la forma y uso que está en la mente de su creador.

Utilizar esta técnica para un videojuego va unido a estilos artísticos que acompañan el proyecto, es decir, un juego como Angry Birds, por ejemplo, no necesariamente lo va a requerir, pero sí alguno por el estilo de The Talos: Principle o Star Wars Battlefront.

Un tipo de juego donde la fotogrametría tiene un rol importante es aquel donde se trata de recrear escenarios o personajes que existen en la realidad. Es el caso de FIFA, el popular videojuego de fútbol de EA.

Paul Boulet, especialista del departamento de captura de movimiento de EA, precisa que usan la fotogrametría para hacer la captura de los rostros de los jugadores de los equipos. “Básicamente (se) crea un mapa de la cara de la persona utilizando fotografías. Recopilamos todas las fotografías (que) se analizan con programas especiales, los cuales miran cada imagen, y el software encuentra identificadores únicos y (…) crea un mapa del rostro de los jugadores (…) con lo que se hace su representación en 3D”.

Para los desarrolladores independientes utilizar este tipo de recursos desde cero resulta altamente costoso, porque entre equipos y software la inversión se eleva a varios miles de dólares.

Sin embargo, hay una gran cantidad de objetos y texturas en la tienda de Unity que se han creado usando fotogrametría, por valores más accesibles. En el canal de YouTube de ZoeGeop tenemos tutoriales que te pueden guiar en este proceso.

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¿Qué es la red eléctrica inteligente?

La transformación digital está cambiando, a distintos ritmos, varios aspectos de nuestra vida ordinaria. Muchos de estos nuevos elementos tienen que ver con una mayor eficiencia en el uso de los servicios, en especial los relacionados con las energías no renovables. Es allí donde entra la red eléctrica inteligente, una de las innovaciones en desarrollo que toca un aspecto clave del día a día.

La Agencia Internacional de la Energía (AIE) define la red inteligente como “una red eléctrica que utiliza tecnologías digitales y otras tecnologías avanzadas para controlar y gestionar el transporte de electricidad, a partir de todas las fuentes de generación, con el fin de satisfacer la demanda variable de electricidad de los usuarios finales”.

Esto se logra gracias a la integración de sistemas de comunicación e internet, que monitorean en tiempo real la distribución de la electricidad desde su generación hasta su consumo.

Proporcionando información en ambas direcciones.

Las redes inteligentes anticipan y responden a las perturbaciones del sistema de modo que se puedan corregir fallas con rapidez, dan cabida a todas las opciones de generación y almacenamiento, permiten la participación activa de los consumidores, favorecen la operación eficiente y facilitan la integración de los recursos de energía renovable en cada parte de la red eléctrica.

Las principales iniciativas de smart grid, como se le conoce en inglés, se desarrollan en Estados Unidos, Canadá, China, Corea del Sur, Europa, Australia y Japón. Con algunos pasos también en América Latina.

Brasil, Ecuador y México ya están implementando redes inteligentes en proyectos piloto, mientras que Colombia y Uruguay están trabajando en sus hojas de ruta de redes inteligentes. En Chile y Honduras también se ha comenzado con las iniciativas de redes inteligentes.

Esta es una tecnología que va muy de cerca con las ciudades inteligentes, por lo cual suele ser parte de proyectos dentro de ese marco y que se van probando en urbes pequeñas antes de extenderse. Por ejemplo, Corea del Sur, uno de los más avanzados en redes inteligentes, espera que todo el país esté cubierto por esta tecnología para el año 2030.

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Supremacía cuántica, Google marca un nuevo hito

La competencia por ver quién alcanza la supremacía cuántica marcó un nuevo punto de referencia cuando Google publicó los detalles de cómo logró hacer en tres minutos y veinte segundos, una operación para calcular números aleatorios que al superordenador más potente del mundo le hubiera llevado al menos 10.000 años.

Su rival más cercano, IBM, no está muy convencido de que el término “supremacía” sea el más adecuado para lo que hizo el gigante de Internet, en especial porque es un campo en el que prácticamente se están dando los primeros pasos.

No obstante, lo publicado por Google en Nature (una de las revistas científicas más reconocidas del mundo) sería la primera demostración empírica del concepto de supremacía cuántica, que hace referencia al momento en el que uno de estas computadoras suponga una ventaja frente a una clásico a la hora de realizar una tarea concreta.

“Demostramos que la aceleración cuántica se puede lograr en un sistema del mundo real y no está impedida por ninguna ley física oculta”, afirma Google en su artículo.

Las computadoras cuánticas funcionan con cúbits, en lugar de con los bits convencionales de la computación clásica. Es decir, mientras el valor de los bits está restringido a un rango binario (ceros y unos), los cúbits existen en estados intermedios de “superposición cuántica”. De esta manera una computadora cuántica puede ejecutar de forma simultánea varios de procesos.

Así, la computadora de Google procesó en en tres minutos y veinte segundos, lo que a una computadora no cuántica le hubiera tomado 10.000 años, aunque IBM dice que le tomaría dos días y medio. Debate aparte, significa un enorme avance en términos de velocidad y cantidad de datos procesados.

Ahora ¿a quién y para qué le sirve una computadora tan rápida? Precisamente a quienes manejan enormes cantidades de datos y requieren respuestas veloces y precisas. El mismo Google apunta ya a la ciencia de los materiales y la química. Mientras otros análisis miran a sectores más amplios.

Aunque “las computadoras cuánticas no están destinadas a reemplazar los procesadores en computadoras personales o teléfonos inteligentes en el corto plazo (…) serán las más adecuadas para abordar problemas de optimización, identificar patrones en los datos y realizar simulaciones complejas que serían demasiado exigentes para las computadoras tradicionales o clásicas”, afirma la consultora Táctica, en un informe sobre el tema.

Las áreas en las que esa empresa visualiza una aplicación son aeroespacial, finanzas, banca, salud, minería, agricultura y telecomunicaciones, entre otras, que generarían unos ingresos de 9.100 millones de dólares para el año 2030.

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Realidad virtual y los reencuentros terapéuticos

¿Cuánto alivio o consuelo puede brindar la tecnología? Es una pregunta que trasciende lo técnico y se adentra en la relación entre el mundo virtual y el real. Una experiencia muy llamativa la expuso el documental Encontrándote, emitido por la televisora surcoreana MBC.

Para esa producción se recreó la imagen de Na-yeon, una niña de siete años que murió por una enfermedad sanguínea. Esto permitió a su madre, Jang Ji-sung, tener un encuentro con ella a través de la realidad virtual.

Con sus lentes de RV la señora interactuó con una “versión digital” de su hija en 3D creada durante ocho meses de trabajo y que contó con el apoyo de un actor para recrear movimiento.

“La gente a menudo piensa que la tecnología es algo frío. Decidimos participar para ver si la tecnología puede consolar el corazón cuando se usa para las personas ”, dijo Lee Hyun-suk, director de VIVE Studios, con sede en Seúl, quien estuvo al frente del proyecto.

Si bien la realidad virtual tiene grandes aplicaciones en el mundo del entretenimiento, tocar las fibras más sensibles de las personas, como en el caso de Na-yeon, ha levantado cierta polémica, a pesar de contar con el aval de expertos en salud mental.

Muchos se cuestionan hasta qué punto esta “realidad ficticia” puede anclar a las personas impidiéndole superar el duelo. No obstante, dos expertos surcoreanos hablaron bien de este tipo de experiencias, como terapia psicológica.

«Es muy útil para las personas que han sufrido una pérdida inesperada para tener una despedida en condiciones tras un dolor profundo», dijo a la BBC, Seon-Gyu Koh, del Instituto Universitario de Salud Mental de Corea del Sur.

Mientras, Dong-Gwi Lee, de la Universidad de Yonsei, asegura que tanto la realidad virtual como la aumentada ya se han usado en el tratamiento de trastornos de ansiedad, fobias, demencia y depresión.

La novedosa estrategia de recrear a una persona fallecida para que interactúe con sus parientes vivos tiene sus límites y costos, aunque la producción surcoreana no reveló cuánto fue en esta ocasión, se requiere mucha capacidad de cómputo y equipos especializados para crear una versión realista.

En cuanto a los límites, las personas solo pueden ver a quien se recrea, no es posible generar efectos en los otros sentidos, por los momentos.

La ciencia ficción sí ha explorado otros caminos. La serie Black Mirror tiene al menos dos capítulos futuristas que se acercan a lo visto en el documental surcoreano. Se trata del episodio 1 de la segunda temporada y del 4 de la tercera.

En el primero un clon sustituye al difunto esposo de una mujer afligida por la repentina muerte de su esposo. El sujeto se comporta como el marido gracias a que su conciencia está cargada en su memoria. En el segundo caso, se trata de un programa que permite a las personas vivir la eternidad deseada gracias a mantenerlas “despiertas” después de la muerte.

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Tecnología Machine Learning, el presente del procesamiento de datos

¿Qué tienen en común las recomendaciones de Netflix, las respuestas inteligentes de Gmail o la voz de Siri y Alexa? La respuesta es que vienen de máquinas que van aprendiendo en la medida que las usas, es lo que se conoce como Machine Learning o Aprendizaje Automático.

Así es, Netflix no tiene detrás a un humano vigilando los datos de las series o películas que ves o cuáles viste completas y cuáles no. Ese trabajo lo hace una computadora que va aprendiendo a medida que navegas en la aplicación. Y de allí va armando sus recomendaciones y aunque no siempre sean acertadas, ese es otro dato, del cual aprende.

El Machine Learning es un área de inteligencia artificial (IA) que ayuda a las computadoras o las máquinas a aprender de todos los datos anteriores y a tomar decisiones inteligentes, sin necesidad de ser programadas. El marco de aprendizaje automático implica capturar y mantener un rico conjunto de información y transformarlo en una base de conocimiento estructurada para diferentes usos en diversos campos.

Las aplicaciones de esta tecnología se extienden a casi todas las áreas: educación, medicina, viajes espaciales, vehículos autónomos y un largo etcétera.

Existen tres tipo de machine learning: supervised learning, unsupervised learning y reinforcement learning.

Cuando hablamos de supervised learning, nos referimos a que depende de datos que sean etiquetados por humanos, que luego la computadora procesa. Son problemas o procesos ya resueltos, pero que seguirán surgiendo en un futuro, así que lo se que hace es que los siguientes cálculos los realice la máquina.

Ejemplos: reconocimiento de voz, detección de spam, reconocimiento de escritura, todos ellos muy comunes como funciones básicas de nuestros teléfonos inteligentes.

En el unsupervised learning al algoritmo no tiene indicaciones previas y se le entregan una gigantesca cantidad de datos. Las máquinas no identifican patrones en bases de datos etiquetadas, sino que buscan similitudes. En este caso, los algoritmos no están programados para detectar un tipo específico de datos, como ocurría con el reconocimiento de escritura, sino que buscan ejemplos que se parezcan y puedan agrupar.

Ejemplo: reconocimiento facial, el algoritmo no te “reconoce” como lo haría un amigo, sino gracias una serie de patrones comunes que le ‘dicen’ que se trata del mismo rostro guardado en la base de datos

Por último tenemos el reinforcement learning o aprendizaje por refuerzo. En este tipo de learning machine, la computadora puede aprender gracias a ensayo y error en diversas situaciones. El ejemplo clásico es la conducción de un vehículo en autónomo.

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Armas biológicas, el riesgo latente de destrucción

Aviones japoneses sobrevuelan dos provincias chinas. Están en guerra con el gigante asiático, pero estas naves no arrojan bombas. Lanzan pulgas. Los animalitos caen y empiezan a hacer los suyo entre las personas. Pero cuando estos insectos picaban a los chinos no sólo causaban escozor sino que las transmitían la peste bubónica, una enfermedad mortal.

Ese es un solo ejemplo de las múltiples veces que bacterias, virus o toxinas se han utilizado como arma, una práctica considerada un crimen de guerra. El caso japonés ocurrió entre 1940 y 1942, pero el uso de esta espantosa forma de combatir es tan antigua que hay registros del año 1.400 antes de Cristo.

La Convención de Armas Biológicas (CAB) de 1972 establece que “la prohibición, desarrollo, producción y almacenamiento de armas bacteriológicas, toxinas”. No obstante, es claro, como lo muestra el ataque con ántrax de 2001, que estas siguen siendo un instrumento, aunque ya no de naciones en guerra, sino de grupos terroristas.

El mundo de la ficción ha tenido en las armas biológicas un tema para explotar, como en Batman Begins donde, los villanos lanzan un alucinógeno en el agua.

Lejos de la ficción, es bien sabido que todavía están por el mundo agentes letales y los gobiernos han desarrollado formas de protegerse de ellos. Estos algunos de los más conocidos:

La viruela

Es una enfermedad infecciosa grave provocada por el Variola virus. Se propaga de persona a persona y está erradicada desde los años 80. Sin embargo, reposa en laboratorios de Rusia y EEUU. En el siglo XX, la viruela causó la muerte de casi 300 millones de personas alrededor en todo el mundo.

Ántrax

Es una enfermedad contagiosa, aguda y grave causada por Bacillus anthracis. Es causante del carbunco pulmonar que es letal en la mayoría de los casos. Las esporas de B. anthracis fueron utilizadas en los ataques en 2001, tras el atentado contra las Torres Gemelas, causando cinco muertos.

Botulismo

Es una enfermedad grave causada por una toxina producida por la bacteria Clostridium botulinum. Es tan peligrosa que solo un gramo de ella puede matar a más de un millón de personas. Se puede distribuir por aerosol o por contaminación del agua y suministros de alimentos. Fue otra de las armas biológicas usadas por los japoneses durante la ocupación de Manchuria a principio de la década de 1930.

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