El despegue de los preprints en biología

Los físicos llevan décadas compartiendo on line sus publicaciones “previas” o preprints antes de que aparezcan en las revistas revisadas por pares. En 2017 los biólogos han seguido su ejemplo y muchos se han decidido a publicar artículos previos para promover su discusión y acelerar la transmisión del conocimiento.

Hace cuatro años se lanzó el servidor de preimpresión gratuito de biología, bioRxiv, con unos pocos documentos de biología computacional, pero hoy ya abarca multitud de estudios experimentales, desde la microbiología hasta la biología celular y la neurociencia. La Iniciativa Chan Zuckerberg ha anunciado su apoyo a bioRxiv, y diversas organizaciones de Estados Unidos y Reino Unido se han incorporado también.

De momento las 1500 preimpresiones publicadas cada mes en BioRxiv y otros servidores representan solo el 1,5 % de los aproximadamente 100 000 nuevos documentos agregados a PubMed, la base de datos de resúmenes biológicos, pero pocos dudan de que se ha iniciado un gran cambio cultural en la comunicación de las ciencias biológicas.
diciembre 29/2017 (agenciasinc.es)

Aunque las mujeres viven más años que los hombres, la percepción que tienen sobre su estado de salud es más pobre. Multitud de estudios han tratado de profundizar en este asunto, centrándose fundamentalmente en la clase social o el nivel de ingresos como posibles determinantes socioeconómicos que afectan a la salud autopercibida. También es conocida la influencia positiva del nivel educativo sobre la salud, pero hasta el momento no se había abordado en profundidad desde una perspectiva de diferencias de género.

Dos investigadoras del departamento de Fundamentos del Análisis Económico e Historia e Instituciones Económicas de la Universidad de Valladolid (UVa), Carmen García Prieto y Sara Pinillos Franco, han analizado en un trabajo publicado recientemente en la PLOS One si el hecho de tener un mayor nivel formativo influye efectivamente en la forma en que los ciudadanos perciben su salud y si existen diferencias en los resultados obtenidos respecto a hombres y mujeres.

?Hemos tratado de comprobar si existen desigualdades en la medida en que los hombres y las mujeres perciben su salud y si la educación superior ayuda a reducir la brecha de género en salud existente?, precisan las investigadoras. El estudio se inició en el año 2015 y forma parte de la tesis doctoral de Sara Pinillos Franco.

Las investigadoras resaltan la importancia de promover la educación, ?ya que no solo incrementa el nivel de salud de la población en general, sino que también contribuye a reducir las desigualdades socioeconómicas de género en salud a lo largo del tiempo?.

Los motivos: precariedad laboral y condiciones del hogar

Para llevar a cabo el estudio, tomaron la Encuesta de Calidad de Vida del año 2012 para España. Seleccionaron a personas entre 25 y 65 años, presumiendo que a partir de dicha edad ya se ha finalizado la formación académica. Después, midieron el efecto de la educación en la salud autopercibida para toda la muestra seleccionada y para hombres y mujeres por separado. También segregaron a las personas en función de su nivel educativo y comprobaron el efecto del género en la salud.

?Hemos construido un modelo econométrico para cada uno de los grupos de población, y hemos tenido en cuenta diversos factores sociales y económicos que pueden afectar a la relación entre salud y educación, tales como el nivel de ingresos, la situación laboral, la edad, la situación en el hogar o el entorno en el que los individuos desarrollan su vida?, explican.

Los resultados del trabajo sugieren que el nivel educativo influye en las desigualdades de género en salud, aunque tan solo encuentran diferencias estadísticamente significativas entre hombres y mujeres en el estado de salud declarado por el grupo de personas con menor nivel formativo. Las mujeres con menos estudios tienen una percepción peor de su salud, principalmente debido a la precariedad laboral y las condiciones del hogar. En cambio, ?entre las personas con mayor nivel educativo no se observan diferencias de género significativas en la salud autopercibida?, añaden.
diciembre 28/2017 (agenciasinc.es)

Como cada año, la revista Science ha elegido los descubrimientos y novedades más importantes en ciencia de los últimos doce meses. La detección de ondas gravitacionales y radiación por la fusión de dos estrellas encabeza la lista de 2017, donde también figura una nueva especie de orangután, la criomicroscopía electrónica, los avances en la edición genómica y la lucha contra el cáncer, así como un diminuto detector de neutrinos y los primeros fósiles de Homo sapiens. 

Fotografiar la vida a escala atómica

Los científicos que desarrollaron la criomicroscopía electrónica (cryo-EM), una técnica que permite congelar y visualizar biomoléculas en plena actividad, han recibido el Premio Nobel de Química 2017. Pero, además, este año se ha mejorado su instrumentación, el software de procesamiento de imágenes y sus estándares de calidad hasta convertir la cryo-EM en otro de los avances anuales para Science.

Con esta técnica se pueden ver las bioestructuras con una resolución casi atómica, lo que facilita analizar mucho mejor multitud de observaciones bioquímicas y genéticas. En 2017, por ejemplo, ha ofrecido una nueva visión de los espliceosomas ?moléculas clave para procesar el ARN?, de las proteínas que remodelan las membranas celulares y de las enzimas que reparan el ADN, así como detalles del sistema CRISPR de corta y pega genético.

También se ha conseguido visualizar en alta resolución los agregados moleculares que se acumulan en lo cerebros de pacientes con alzéhimer y los asociados a otras enfermedades, como la de Huntington.
diciembre 28/2017 (agenciasinc.es)

Dado que las matemáticas son el lenguaje del Universo, ¿se podría modelizar la naturaleza? La biomatemática trata de dar respuesta a esta pregunta, representando y modelizando procesos biológicos, tanto macros, como el comportamiento demográfico de poblaciones, como micros, como la reproducción de células cancerígenas.

Recientemente, un equipo de la Universidad de Valladolid (UVa) (España), en colaboración con la Universidad de Lyon I ? Claude Bernard, he mejorado un modelo matemático para anticipar la formación de glóbulos rojos. Esta investigación es relevante para conocer la recuperación de procesos como la anemia, en la que se produce una disminución problemática de estos eritrocitos, como también son conocidas las células sanguíneas portadoras de oxígeno.

La eritropoyesis es el proceso de creación de estos eritrocitos. Sucede en la médula ósea, en el interior de los huesos planos y largos. Existen modelos matemáticos desde hace treinta años que tratan de explicar los mecanismos reguladores de un proceso muy complejo: las producción de glóbulos rojos es constante y el organismo la debe controlar según sus necesidades. Si sucede un episodio de anemia, los riñones lanzan un factor de crecimiento llamado eritropoyetina (EPO) y permite que el porcentaje de los hematíes, otro nombre de los glóbulos rojos, se recupere hasta los valores medios.

Estos modelos matemáticos han ido ganando complejidad con el tiempo. El análisis numérico y la biología avanzan progresivamente gracias a los nuevos conocimientos generados, y ambos representan las dos piernas sobre las que caminan las biomatemáticas. ?Es el modelo matemático más complejo al que nos hemos enfrentado”, explica Óscar Angulo, responsable de la investigación. El grupo de investigación de la UVa dispone de personal procedente del Departamento de Matemática Aplicada y se dedican al análisis numérico y ecuaciones en derivadas parciales. ?Aquí nos enfrentamos a un problema no lineal y no local de valor inicial y frontera en el ámbito de las ecuaciones en derivadas parciales acoplado con sistemas dinámicos, que debimos resolver”.

El equipo investigador recaba datos de la vida real que sirven para chequear la eficiencia de modelos desarrollados previamente. Este proceso de validación les ha llevado a colaborar con un laboratorio de biología celular de Lyon. El grupo francés está interesado en conocer la formación de glóbulos rojos. En las últimas fechas, ambos han publicado resultados sobre una investigación conjunta en las revistas científicas Journal of Theoretical Biology y Journal of Computational and Applied Mathematics.

En condiciones controladas, se indujo diferentes niveles de anemia a ratones de experimentación y se les controló el hematocrito, la tasa de globulos rojos en la sangre, los días sucesivos. Las observaciones realizadas por los biólogos lioneses y los resultados del modelo matemático desarrollado conjuntamente encajaban en las gráficas con gran precisión. Gracias a este avance, la evolución de los eritrocitos dentro de un cuerpo podría explicarse con ecuaciones de una manera más exacta. Como cualquier paso dado de investigación fundamental, el trabajo se ha realizado en un modelo animal y la traslación a casos humanos es todavía bastante lejana.

El grupo de investigación reconocido de la UVa tiene casi treinta años de experiencia en desarrollos de matemáticas aplicadas a la vida. Su impulsor inicial, el catedrático Juan Carlos López Marcos, publicó el primer trabajo sobre modelos que explicaban el impulso nervioso a finales de la década de los 80.

?Tratamos de resolver modelos y de realizar el análisis numérico de los métodos, pero también estamos interesados en la aplicabilidad de estos trabajos matemáticos. A través de fórmulas se pueden explicar sucesos biológicos en diferentes escalas, desde el comportamiento de plagas, o la evolución de poblaciones de animales, vegetales o humanos, a procesos biológicos internos”, resume el doctor Angulo. Las ciencias naturales tienen en las matemáticas la gramática de ese lenguaje en el que está escrito el Universo.
diciembre 28/2017 (noticiasdelaciencia.com)

El cáncer oral presenta una epidemiología compleja, debido a su naturaleza multigénica y por la influencia de agentes biológicos, físicos y químicos que representan un riesgo potencial para la población.

El tabaco, el alcohol o la irritación mecánica crónica, entre otros, son potenciales agentes iniciadores y promotores del desarrollo de enfermedades bucales. Estos factores ?denominados carcinógenos? actúan sobre los genes, desencadenando transformaciones celulares que podrían, eventualmente y en ciertas condiciones, generar tumores malignos.

“En odontología, el diagnóstico y pronóstico de los pacientes que presentan lesiones bucales precancerosas o cancerosas se realiza en base a la experiencia clínica adquirida por cada profesional. Debido a esta situación, en ocasiones pueden cometerse equivocaciones o el diagnóstico en un mismo paciente puede ser diferente entre distintos profesionales?, contextualiza Mabel Brunotto, Doctora en Ciencias de la Salud y responsable de una línea de investigación sobre Enfermedades Complejas no Transmisibles con Expresión en Cavidad Bucal.

Frente a esa problemática, un equipo interdisciplinario de la Facultad de Odontología de la Universidad Nacional de Córdoba, coordinado por Brunotto y radicado en la Facultad de Odontología de dicha Universidad, realiza una serie de investigaciones con el fin de establecer un protocolo que establezca reglas de predicción mediante la combinación de la clínica y de las herramientas estadísticas disponibles en la actualidad.

En ese marco de trabajo, los científicos pudieron reconocer que cierto polimorfismo del gen TP53 es indicativo de riesgo de desarrollo de cáncer bucal.

?Ha sido un descubrimiento relevante para la prevención, porque es la primera vez que en la población argentina se describe una característica del gen TP53, ampliamente conocido por ser uno de los genes que se encuentra modificado en el 60 por ciento de los cánceres, incluido el cáncer oral?, especifica Brunotto.

Los resultados permiten aseverar que el polimorfismo Pro72 del gen TP53 está relacionado con un mayor riesgo de cáncer oral. ?Podemos afirmar esto porque la variante mutada es menos eficiente en la supresión de la transformación celular, más lenta para inducir la apoptosis, o sea la muerte celular, y menos eficiente en la unión e inactivación de P73, que es una proteína supresora de tumores?, precisa Ana María Zárate, integrante del grupo.

Al conocerse que el cáncer oral es precedido por desórdenes potencialmente malignos a nivel bucal, se hace necesario predecir el riesgo de transformación de esas lesiones. ?La génesis de tumores está caracterizada, a nivel celular, por la pérdida del balance entre los procesos de proliferación celular y muerte celular. Ambos procesos se regulan a través de un grupo de oncogenes, genes supresores de tumores y relacionados a la apoptosis. Por eso es relevante aplicar metodologías predictivas para estudiar con rigor a las lesiones precancerosas?, describe Brunotto.

El hallazgo se inscribe en un proceso de trabajo de investigadores de la Facultad de Odontología de la UNC que comenzó en 2006. A partir de un trabajo interdisciplinario, el equipo, que actualmente coordina Mabel Brunotto, se planteó la construcción de modelos de predicción basados en síntomas clínicos junto con características genéticas.

?Un aspecto novedoso es el cruce que llevamos adelante entre investigación básica e investigación clínica. Se trata de una experiencia altamente positiva, porque permitió un trabajo superador, que finalmente impacta de modo positivo sobre la calidad de vida de los pacientes?, comenta Brunotto. Por su parte, Dante Secchi, integrante del equipo de investigación, completa la idea: ?Cuando se logra el trabajo interdisciplinario, integrador del área básica con el área clínica, se comprenden mejor las posibles causas socioculturales y biológicas que originan la enfermedad, lo cual mejora la atención del paciente?.

La hipótesis de trabajo que desarrolla el equipo es la evaluación de caracteres genotípicos (polimorfismos / mutaciones) y epigenéticos (virus del papiloma humano-HPV, dieta, irritación crónica mecánica de mucosa oral) de los pacientes con estas enfermedades complejas, para avanzar hacia el desarrollo de un modelo estadístico de predicción de riesgo en poblaciones de Argentina, con el fin de mejorar la prevención, el tratamiento y el seguimiento de pacientes con cáncer oral.
diciembre 28/2017 (noticiasdelaciencia.com)