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null Los 10 hitos científicos de la Región de Murcia en 2022

Fuente: La Verdad (Ababol). 

 

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Patentan un nuevo uso de dos fármacos para prevenir y tratar la Covid-19

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La Universidad Católica de Murcia y el Instituto Murciano de Investigación Biosanitaria han logrado la concesión de dos patentes nacionales para el uso de dos fármacos, utilizados hasta ahora para tratar otras enfermedades, tras demostrar, mediante caracterización in vitro, que podrían evitar que virus como el SARS-CoV2 penetren en la célula.

En concreto, los resultados surgen del un estudio financiado por la Fundación Séneca, cuyo objetivo era ofrecer un nuevo uso para fármacos ya aprobados por la FDA así como demostrar la aplicación de la heparina de forma profiláctica como métodos preventivos de la Covid-19, y han sido publicados en la revista científica International Journal of Molecular Sciences.

El investigador principal y responsable del grupo de Bioinformática de la UCAM, Horacio Pérez, explica que «hemos conseguido estas dos patentes para el uso por separado de Zeaxantina y Kukoamina A, tras los ensayos in vitro, a falta de realizar la prueba en humanos». Y añade que «se trata de fármacos de uso conocido y seguro, por lo que no existe toxicidad celular en las dosis propuestas».

En el estudio participan por parte de la UCAM, además de Horacio Pérez Sánchez, Carlos Martínez Cortés, Antonio Jesús Banegas Luna, Alfonso Pérez Garrido y Josefina María Vegara Meseguer, y del IMIB, David Zaragoza Huesca, Julia Peñas Martínez, María Carmen Rodenas, Salvador Espín e Irene Martínez Martínez.

Actualmente, el equipo de científicos está en contacto con empresas farmacéuticas para poder realizar los ensayos clínicos en humanos, siguiente paso del estudio.

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Nuevos batidos saludables a base de vegetales minimizan el consumo de recursos

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Investigadores del Grupo de Postrecolección y Refrigeración de la Universidad Politécnica de Cartagena han desarrollado nuevos alimentos saludables sometidos a un procesado mínimo y optimizando el consumo de recursos. La tesis doctoral de Noelia Castillejo Montoya ha utilizado tecnologías emergentes de procesado para elaborar 'smoothies' o batidos a base de vegetales frescos.

«Los consumidores demandan continuamente productos novedosos, naturales, saludables, de elevada calidad sensorial, sin aditivos artificiales, seguros y listos para consumir», explica la investigadora. «La industria debe satisfacer las necesidades del consumidor y procesar las materias primas de origen hortofrutícola de la manera más sostenible en formatos adaptados al ritmo de vida actual y a la falta de tiempo para cocinar. Para ello se deben emplear técnicas de procesado mediante tratamientos suaves y poco agresivos con la calidad del producto, y en especial de sus compuestos saludables, pero que preserven su seguridad alimentaria durante la vida comercial», añaden los directores de su tesis, Francisco Artés Hernández y Francisco Artés Calero.

Los resultados han propuesto los batidos a base de vegetales frescos como una excelente solución para ingerir compuestos antioxidantes beneficiosos para la salud, estudiando y optimizando la formulación, su procesado y la evolución de la calidad durante la vida útil refrigerada. Los investigadores han trabajado en la optimización de los tratamientos térmicos convencionales, ajustando el binomio tiempo y temperatura, y los microondas, sin que la calidad nutricional y organoléptica de los 'smoothies' se viera afectada. Como alternativa no térmica emergente se ha estudiado el tratamiento con plasma frío, donde se observan datos preliminares muy prometedores.

Además, «estos productos son una matriz idónea de enriquecimiento con aquellos nutrientes que no podemos tomar directamente con la dieta», añade la nueva doctora por la UPCT. Por ejemplo, la suplementación de estos batidos con algas como la chlorella o spirulina garantiza la cobertura total de la ingesta recomendada de vitamina B12, «lo cual es ideal para los veganos», especifica.

«La calidad del producto procesado no sólo depende de la calidad de la materia prima vegetal, sino también de las tecnologías y condiciones de procesado y conservación que afectan a las reacciones enzimáticas y a sus atributos sensoriales, nutricionales y de los principales compuestos beneficiosos para la salud», concluyen.

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Desarrollan un algoritmo que ayudará a reducir el rechazo agudo en los trasplantes de hígado

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La Región de Murcia, es una de las comunidades autónomas que más trasplantes realiza en España cada año (unos 70), aunque, en el caso de los pacientes trasplantados de hígado se sabe que el 35% sufrirán un proceso de rechazo agudo o disfunción temprana del injerto en las primeras semanas tras el trasplante. Si no se hace nada, un 4% de estos pacientes termina perdiendo el injerto, lo que es muy grave porque conlleva la necesidad de volver a trasplantar un nuevo hígado, lo que pone en riesgo la vida del paciente, si no se encuentra un donante a tiempo.

Además, la aparición de estos episodios de rechazo en las primeras semanas tras el trasplante, aumenta en un 40% la probabilidad de sufrir rechazo crónico y pérdida del hígado a medio plazo. Lo peor de todo es que a día de hoy, no existe ninguna herramienta que permita predecir de forma temprana estos episodios de rechazo para asegurar la salud del paciente a medio y largo plazo.

Ahora, el Grupo de Investigación en Inflamación y Trasplante Hepático del Instituto Murciano de Investigación Biosanitaria (IMIB-Arrixaca) liderado por Alberto Baroja ha creado 'MIRTH: Método no invasivo para la identificación precoz del rechazo agudo en trasplante hepático como prevención de la pérdida del injerto a medio plazo', un algoritmo biomédico basado en la cuantificación de determinados marcadores moleculares, los cuales a día de hoy se encuentran en proceso de ser patentados. «Esta tecnología nos permite identificar en las primeras 48 horas post-trasplante, qué pacientes pueden sufrir rechazo agudo con una fiabilidad de más del 97%. En definitiva, para que se puedan prevenir las nocivas y graves consecuencias que para los pacientes tiene el rechazo del hígado recién trasplantado», explica el investigador. Para conseguirlo, el equipo ha contado con la financiación de la Fundación Séneca- agencia regional de Ciencia y Tecnología.

Desarrollan sensores y modelos de Inteligencia Artificial para gestionar cultivos con menos agua.

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Desarrollan sensores y modelos de Inteligencia Artificial para gestionar cultivos con menos agua

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El grupo de investigación PRISMA, de la Universidad Politécnica de Cartagena, ha desarrollado una nueva generación de sensores agrícolas que permite conocer parámetros del suelo que estimarían el estado energético del mismo y su capacidad de retención de agua para adaptar y optimizar los riegos, posibilitando la automatización de estrategias de riego deficitario utilizando Inteligencia Artificial para predecir con precisión el estado hídrico de las parcelas de cultivo.

Estos sensores han sido fruto de la tesis doctoral de Juan Domingo González la cual ha cosechado mención europea de calidad por sus estancias investigadoras en Reino Unido y Estados Unidos. Dirigida por los profesores de la Escuela de Industriales Roque Torres y Ana Toledo, la investigación ha generado equipos de medición del agua en el suelo más sofisticados que los que actualmente utiliza la agricultura de precisión.

«Lo convencional es medir el volumen de agua en el suelo, pero con estos sensores podrían estimarse propiedades físicas de interés, como la densidad o la textura del suelo», explica Roque Torres y pone como ejemplo las diferentes capacidades de retención hídrica de los terrenos arenosos frente a los arcillosos. «Saber si el suelo tiene mayor o menor capacidad de retención permite adaptar el riego para no derrochar ni una gota de agua», remarca.

«No hay sensores así en el mercado», subraya el autor de la tesis, indicando que esta evolución tecnológica facilita la optimización del riego y tiene otros potenciales usos, como la detección de humedad en cargamentos de cereal para evitar el desperdicio alimentario.

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Desentrañan los efectos de una proteína clave en la Covid-19 y abren la puerta a nuevos tratamientos contra la enfermedad

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El grupo de 'Inmunidad, Inflamación y Cáncer', liderado por Victoriano Mulero Méndez en la Universidad de Murcia, junto al grupo de investigación del IMIB dirigido por Mª Luisa Cayuela Fuentes 'Temolerasa, Cáncer y Envejecimiento', han desarrollado un modelo de pez cebra, escogido por su similitud genética con el ser humano y su transparencia, que permite estudiar los efectos de la proteína spike y su interacción con el sistema inmunitario a la hora de combatir infecciones.

Su trabajo ha analizado los efectos de esta proteína, por la que accede el virus SARS-CoV2 al organismo y que ha sido utilizada por las vacunas de ARN para ayudar a activar el sistema inmunitario. Los hallazgos podrían determinar qué tratamientos serían los más adecuados para frenar la inflamación que provoca en el organismo y los síntomas asociados en las distintas variantes.

«Las vacunas basadas en ARN mensajero, es decir, Pfizer y Moderna, así como Astra Zeneca, que emplea la tecnología del adenovirus, inducen precisamente la producción de esta proteína para que nuestro organismo aprenda a reconocerla y genere un ejército de soldados, los linfocitos, que la ataquen de forma rápida ante una infección», explica el investigador de la UMU. Por tanto, conocer cómo interactúa con el sistema inmunitario puede ser de gran relevancia para comprender mejor el mecanismo de acción de estas vacunas y desarrollar nuevas terapias con antivirales para tratar la enfermedad. «Hasta el momento existen pocas terapias y no se han mostrado efectivas, por lo que hay que seguir trabajando en este campo», concluye Mulero.

Sus resultados revelan que cuando entra el virus esta proteína induce una fuerte inflamación, debido a la gran producción de citoquinas, así como de neutrófilos y macrófagos; los dos tipos de células del sistema inmunitario que responden al virus de forma más rápida. «Precisamente se sugiere el uso de inhibidores del inflamasoma en pacientes con Covid-19 más grave para reducir la inflamación y el número de neutrófilos y macrófagos, que puede acabar derivando en un síndrome conocido como tormenta de citoquinas, que es el responsable del deterioro del paciente y que puede provocar su muerte», resalta Cayuela.

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La UMU contará con el primer laboratorio español de tecnología cuántica

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Un proyecto obtenido, en el marco del programa QuantERA -cofinanciado por la Red del Espacio Europeo de Investigación (ERA-NET) en el ámbito de las tecnologías cuánticas- por el grupo 'Quantum Technology and Science' de la Universidad de Murcia, posibilitará la puesta en marcha del primer laboratorio de España de tecnologías cuánticas basadas en sensores NV.

Los sensores cuánticos consisten en la «implantación de un átomo de Nitrógeno dentro de la estructura cristalina de un diamante junto al que se posiciona una vacante, un 'hueco' en la estructura del diamante donde no se localiza ningún átomo. De ahí procede el nombre de sensor NV: la relación entre Nitrógeno y vacante, que una vez unidos dan lugar a dicho sensor», según el investigador principal del proyecto, Javier Prior.

Los sensores actúan como un electrón aislado donde su estado cuántico se mantiene prolongadamente en el tiempo, pudiéndose manipular con mucha precisión en el laboratorio, «bajo la acción de campos eléctricos, magnéticos y láseres somos capaces de generar el famoso estado cuántico de Schrödinger, que el Premio Nobel describió como una superposición de su gato vivo y muerto a la vez'», añade el investigador de la UMU.

Quien asegura que «la puesta en marcha del nuevo laboratorio y el control sobre una tecnología tan puntera y prometedora a nivel mundial nos permitirá trabajar en el desarrollo de las comunicaciones y la computación cuántica». En concreto, explica, que con esta financiación se desarrollará una nueva generación de Resonadores Magnéticos Nucleares a escala nanométrica.

Los Resonadores Magnéticos Nucleares son una de las herramientas más importantes para el diagnóstico de enfermedades, y -como dice- «trabajar en el desarrollo de una nueva generación de Resonadores con una precisión atómica permitirá ser capaces de detectar enfermedades en estadios muy iniciales de las mismas».

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La diversificación incrementa la productividad de las parcelas de cítricos, almendros y melones y reduce la erosión del suelo

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Diversificar cultivos es una técnica agronómica beneficiosa tanto para el agricultor como para el terreno y el medio ambiente, tal y como ha demostrado el proyecto europeo Diverfarming, liderado por investigadores de la UPCT que han realizado durante tres años ensayos en parcelas de cítricos, almendros y melones.

Los cultivos complementarios introducidos, de leguminosas y cereales en las calles entre hileras de mandarinos, de tomillo y alcaparra junto a los almendros y de leguminosas entre melones, han aportado ingresos adicionales a los agricultores al tiempo que incrementaban la biodiversidad, y reducían la erosión del suelo y la presencia de plagas sin afectar a la producción del cultivo principal. Los únicos inconvenientes detectados han sido el coste de la recolección de la cosecha adicional, compensada con su venta, y el mayor consumo de agua en el caso de los mandarinos diversificados con habas y cereales.

El caso de estudio del melón intercalado con leguminosas como el caupí o judía africana ejemplifica los beneficios agronómicos de esta técnica, que con el mismo consumo de agua logra una segunda producción y que incluso puede reducir un 30% la aportación de abonos orgánicos por la mejora de la fertilidad del suelo y el aumento de polinizadores gracias a un incremento de la fauna auxiliar que también reduce las plagas. Además, el rendimiento del melón mejoró respecto del cultivado en la parcela de control sin diversificar.

Incrementos de los microorganismos beneficiosos en el suelo y de la retención de carbono y reducciones en las emisiones de efecto invernadero son los principales beneficios ambientales hallados con esta práctica agrícola que aporta mayores ingresos al agricultor, reduce sus riesgos ante el vaivén de precios en el mercado y, eso sí, dificulta las tareas de recolección.

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Identifica un proceso que agrava la tuberculosis

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Los macrófagos son glóbulos blancos que actúan como soldados, patrullando y eliminando microorganismos patógenos para defender el organismo contra infecciones, incluida la tuberculosis, una grave enfermedad que provoca varios miles de muertes al día a nivel mundial. Francisco José Roca, investigador de la Universidad de Murcia y el IMIB, ha constatado que el Factor de Necrosis Tumoral (TNF), una proteína inflamatoria producida principalmente por glóbulos blancos y que es beneficiosa en el control de muchas infecciones, puede pasar de protectora a perjudicial en el contexto de la tuberculosis. Un exceso de TNF mata de forma prematura a los macrófagos, permitiendo que las bacterias puedan crecer de forma descontrolada, lo que implica un aumento de la severidad de la infección y del riesgo para el paciente.

La investigación de Roca está enfocada en el estudio de este papel nocivo del TNF en tuberculosis, y en la búsqueda de tratamientos alternativos que vayan dirigidos contra procesos en el paciente. Estos se usarían en combinación con antibióticos que atacan procesos en la bacteria con el objetivo de acortar el tiempo de tratamiento, cuya duración actual es de al menos seis meses con una combinación de antibióticos que no están libres de toxicidad.

Para desarrollar su investigación, Roca utiliza larvas de pez cebra infectadas con Mycobacterium marinum, una bacteria relacionada genéticamente con la bacteria causante de la tuberculosis humana. M. marinum infecta de forma natural al pez cebra, provocando una enfermedad similar a la tuberculosis. El pez cebra puede ser manipulado genética y farmacológicamente en el laboratorio, y además sus larvas son transparentes. «Esto es de vital importancia y es donde reside su poder como modelo de estudio, ya que permite observar procesos biológicos ocurriendo en tiempo real y en animales vivos bajo diversas condiciones experimentales, y estudiar cómo estas manipulaciones impactan en la infección», cuenta el investigador.Los resultados de Roca, obtenido en colaboración con la Universidad de Cambridge en Reino Unido, identifican procesos en el huésped, que podrían ser interceptados con fármacos que han sido usados en clínica durante mucho tiempo para tratar otras enfermedades, y que podrían incrementar la batería de fármacos para combatir la tuberculosis. El investigador concluye que este trabajo «abre las puertas a otros campos clínicos, ya que el TNF está relacionado con otras enfermedades inflamatorias que podrían compartir aspectos comunes con su papel nocivo descubierto en tuberculosis».

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Genera embriones porcinos editados genéticamente para hallar nuevas terapias en humanos

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La Universidad de Murcia, en colaboración con el Instituto de Investigación Sanitaria Biodonostia, ha llevado a cabo una investigación cuyo objetivo es la optimización en el proceso de obtención de embriones porcinos con modificaciones genéticas específicas para que puedan ser empleados en dos vertientes, en el estudio en profundidad de las enfermedades humanas y en el desarrollo de nuevas terapias para los pacientes, todo ello bajo rigurosas medidas de seguridad y bienestar animal.

Mediante técnicas de edición genética se pueden generar embriones que presenten una modificación en el mismo gen que en los humanos. En el caso de esta investigación, los científicos han modificado el gen CAPN3, que es el responsable de la proteína calpaína, que cuando está mutada causa una variedad de distrofia de caderas, una enfermedad neuromuscular que, con el paso de los años, debilita la musculatura de los pacientes hasta que su capacidad para caminar se altera notablemente. Esta enfermedad en la actualidad no tiene cura.

En el procedimiento de esta investigación se han utilizado ovocitos inmaduros procedentes de ovarios de cerdas sacrificadas en el matadero. Estos ovocitos han sido madurados in vitro y editados mediante diversas técnicas con CRISPR-Cas, una herramienta que, esencialmente, funciona como unas 'tijeras moleculares' que cortan, editan o corrigen, en una célula, el ADN asociado a una enfermedad. De esta forma, los embriones presentan el mismo gen mutado que provoca la distrofia de caderas en humanos.

Proyectos como este, que ha recibido financiación del Instituto de Salud Carlos III y la Fundación Séneca, permiten avanzar en el desarrollo de investigaciones que lleven a mejorar los tratamientos en pacientes que no cuentan con una respuesta terapéutica en la actualidad. Esta información será útil en el estudio de enfermedades neuromusculares, así como en multitud de patologías cardiovasculares u oncológicas, así como en el emergente campo de los xenotrasplantes, lo que facilitará la inserción de órganos de origen animal con un menor riesgo de rechazo en aquellos pacientes humanos que no dispongan de donantes inmediatos.

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Un sistema inteligente de señalización de tráfico reduce a la mitad la espera en semáforos y un 10% el consumo de los vehículos

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El sistema inteligente para el control de vehículos en las ciudades patentado y testado por investigadores de la Universidad Politécnica de Cartagena, y denominado Lemur Smart Traffic System, es capaz de reducir en un 50% el tiempo de espera en los cruces, acelerando un 20% los tiempos de desplazamiento y logrando también una reducción del 10% en el consumo de los vehículos.

El resultado supone también un alivio para el medio ambiente, pues se reducen las emisiones contaminantes. En concreto, bajan un 30% las de dióxido de carbono y un 20% las partículas en suspensión.

Este sistema, desarrollado a través de proyectos financiados por la Dirección General de Tráfico, ha sido testado en una prueba piloto que ha contado con el apoyo de la Fundación Séneca. «Gracias a las pruebas realizadas en entornos semi-controlados, conseguimos que nuestra solución funcionase en tiempo real en dispositivos muy pequeños instalados en los semáforos, siendo por tanto posible utilizarlos en escenarios reales», explica Lola Cano, profesora de la Escuela de Telecomunicación de la UPCT y responsable de la empresa spin-off 'Decision Habitat', abierta a colaborar con otras compañías para explotar comercialmente esta solución innovadora.

El siguiente objetivo que se ha marcado la investigadora es proponer una alternativa a la señalización y que sean los vehículos autónomos conectados los que tomen las decisiones de conducción. «Soñamos con coches autónomos que nos permitan convertir el desplazamiento en una experiencia agradable, donde ese tiempo lo podamos invertir en aprender escuchando podcasts o leyendo, en una actividad lúdica disfrutando de una serie o simplemente observando la ciudad», argumenta la docente emprendedora.