Los científicos, de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido, creen que pueden hacer lo mismo con otros tejidos del cuerpo.

El objetivo final es desarrollar tratamientos para enfermedades relacionadas con la edad, como la diabetes, patologías cardíacas y trastornos neurológicos.

La tecnología se basa en las técnicas utilizadas para crear a Dolly, la oveja clonada hace más de 25 años.

El jefe del equipo, el profesor Wolf Reik, del Instituto Babraham en Cambridge, le dijo a la BBC que esperaba que la técnica pudiera usarse para mantener a las personas más saludables por más tiempo a medida que envejecen.

“Hemos estado soñando con este tipo de cosas. Muchas enfermedades comunes empeoran con la edad y pensar en ayudar a las personas de esta manera es super emocionante”, dijo.

Sin embargo, el profesor Reich enfatizó que el trabajo, que se publicó en la revista eLife, se encontraba en una etapa muy temprana.

Dijo que había varios problemas científicos que superar antes de que pudiera salir de su laboratorio y entrar en la clínica. Pero aseguró que demostrar por primera vez que el rejuvenecimiento celular es posible es un paso fundamental.

Siguiendo los pasos de “Dolly”

Los orígenes de la técnica se remontan a la década de 1990, cuando los investigadores del Instituto Roslin, en las afueras de Edimburgo, desarrollaron un método para convertir una célula adulta de la glándula mamaria extraída de una oveja en un embrión.

Condujo a la creación de Dolly, la oveja clonada.

El objetivo del equipo de Roslin no era crear clones de ovejas ni de humanos, sino utilizar la técnica para crear las llamadas células madre embrionarias humanas.

Estas, esperaban, podrían convertirse en tejidos específicos, como músculos, cartílagos y células nerviosas para reemplazar partes del cuerpo desgastadas.

La técnica Dolly fue simplificada en 2006 por el profesor Shinya Yamanaka, entonces en la Universidad de Kyoto.

El nuevo método, llamado IPS, consistía en añadir productos químicos a las células adultas durante unos 50 días.

Esto resultó en cambios genéticos que convirtieron las células adultas en células madre.

Tanto en la técnica de Dolly como en la IPS, las células madre creadas deben volver a crecer en las células y tejidos que el paciente requiera.

Esto ha resultado difícil y, a pesar de décadas de esfuerzos, el uso de células madre para tratar enfermedades actualmente es extremadamente limitado.

Un nuevo método

El equipo del profesor Reik utilizó la técnica IPS en células de piel de 53 años. Pero acortaron el baño químico de 50 días a alrededor de 12.

El doctor Dilgeet Gill se sorprendió al descubrir que las células no se habían convertido en células madre embrionarias, sino que se habían rejuvenecido hasta asemejarse a las de alguien de 23 años de edad.

“Recuerdo el día que recibí los resultados y no podía creer que algunas de las células fueran 30 años más jóvenes de lo que se suponía que eran. ¡Fue un día muy emocionante!”, aseguró.

La técnica no se puede trasladar inmediatamente a la clínica porque el método IPS aumenta el riesgo de cánceres.

Pero el profesor Reik confía en que ahora que se sabe que es posible rejuvenecer las células, su equipo podrá encontrar un método alternativo más seguro.

“El objetivo a largo plazo es extender el período de salud humana, en lugar de la duración de la vida, para que las personas puedan envejecer de una manera más saludable”, dijo.

Los usos

El profesor Reik dice que algunas de las primeras aplicaciones podrían ser desarrollar medicamentos para rejuvenecer la piel en personas mayores en partes del cuerpo donde se han cortado o quemado, como una forma de acelerar la curación.

Los investigadores han demostrado que esto es posible en principio al mostrar que sus células de piel rejuvenecidas se mueven más rápidamente en experimentos que simulan una herida.

El siguiente paso es ver si la tecnología funcionará en otros tejidos como los músculos, el hígado y las células sanguíneas.

La profesora Melanie Welham, presidenta ejecutiva del Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas de Reino Unido, que financió en parte la investigación que condujo a la oveja Dolly, le dijo a la BBC que los beneficios clínicos de la tecnología, estancados durante mucho tiempo, pueden no estar tan lejos.

“Si enfoques similares o nuevas terapias pudieran rejuvenecer las células inmunitarias, que sabemos que se vuelven menos sensibles a medida que envejecemos, entonces en el futuro podría ser posible aumentar la respuesta de las personas a la vacunación, así como su capacidad para combatir infecciones”.

En búsqueda de la “fuente de la juventud”

La gran pregunta es si los esfuerzos de investigación en esta área conducirán a un método de regeneración de todo el cuerpo, un elixir de la juventud o una píldora antienvejecimiento.

El profesor Reik dijo que esta idea no era del todo descabellada.

“La técnica se ha aplicado a ratones genéticamente modificados y hay algunos signos de rejuvenecimiento. Un estudio mostró signos de un páncreas rejuvenecido, lo que es interesante por su potencial para combatir la diabetes”.

Pero el profesor Robin Lovell-Badge, del Instituto Crick de Londres, cree que los obstáculos son considerables.

Tampoco cree que sea un proceso trivial trasladar el proceso de rejuvenecimiento a otros tipos de tejido o, de hecho, a una píldora antienvejecimiento.

“Si encuentras otros químicos que hagan lo mismo, eso sería bueno, pero pueden ser igual de malos. Por lo tanto, es ambicioso pensar que encontrará estos productos químicos fácilmente y que serán más seguros.

“También es muy posible que otros tipos de células requieran condiciones diferentes que pueden ser difíciles de controlar. Y si pudieras hacerlo con todo el cuerpo de manera segura, falta tanto tiempo que creo que es pura especulación”.

Esta es apenas una de las prioridades de investigación de la recién conformada Alianza para la Detección Temprana de Cáncer.

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El trabajo conjunto para la detección temprana de la enfermedad significa que los pacientes podrán recibir el beneficio de las terapias más rápido, explican.

La fundación británica Cancer Research UK se ha asociado con las universidades de Cambridge, Manchester y University College London, en Reino Unido, y las universidades de Stanford y Oregón en EE.UU., para compartir ideas, tecnología y experiencia en esta área.

“Una aguja en un pajar”

Conjuntamente, los científicos apuntan a desarrollar pruebas menos invasivas, como exámenes de sangre, aliento y orina, para monitorear pacientes de alto riesgo, mejorar las técnicas de escaneo para la detección temprana de cáncer y para encontrar señales virtualmente imperceptibles de la enfermedad.

No obstante, reconocen que es “como buscar una aguja en un pajar” y el método podría estar a 30 años de realizarse.

“El problema fundamental es que nunca tenemos la oportunidad de ver el nacimiento del cáncer en seres humanos”, afirma el doctor David Crosby, director de investigación de detección temprana de Cancer Research UK.

“Para cuando se encuentra, ya se ha establecido”.

Los investigadores de Manchester, por ejemplo, están cultivando tejido mamario humano en el laboratorio con células inmunes sintéticas para ver si pueden detectar los primeros cambios sutiles que podrían conducir al cáncer.

El profesor Rob Bristow señaló que era similar a tener “un banco de tejido vivo por fuera de los pacientes”.

Sin embargo, todavía existe el peligro del “sobrediagnóstico” (diagnóstico innecesario que puede generar un tratamiento dañino) , porque no todos los cambios celulares se traducen en cáncer.

Por eso los investigadores resaltan que debe ser más precisos, analizando también los genes que heredan las personas y el entorno en el que se crían para deducir el riesgo exclusivo y personal para diferentes tipos de cáncer.

Sólo entonces podrán saber cuándo intervenir.

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“Costoso combate de incendios”

Hasta la fecha, los científicos indican que la investigación para la detección temprana ha sido en pequeña escala y desconectada, sin el impacto que pueden tener las pruebas en grandes poblaciones de gente.

El doctor Crosby dice que la colaboración “provocaría un cambio radical en nuestros sistemas de salud, cambiando del costoso combate de incendios de la enfermedad en sus etapas tardías a poder intervenir en el momento más temprano y proporcionar un tratamiento rápido y costo efectivo”.

Según las cifras actuales, 98% de las pacientes con cáncer de mama viven cinco años o más si la enfermedad se diagnostica en la etapa 1 -la más temprana- comparado a solo 26% en la etapa 4, la más avanzada.

Pero, hoy por hoy, apenas un 44% de las pacientes con cáncer de mama reciben un diagnóstico en la primera etapa.

En Reino Unido hay programas de exámenes de control para cáncer de mama, colon y cuello del útero para personas que alcanzan una edad en particular.

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Actualmente, sin embargo, no hay herramientas de control fiables para otros cánceres, como los de páncreas, hígado, pulmón y próstata, lo que significa que sus tasas de supervivencia son frecuentemente mucho más bajas.

El profesor Mark Emberton, de University College London, señaló que el desarrollo de técnicas de escaneo, como la imagen por resonancia magnética (IRM) era una “revolución silenciosa” que llegaría a reemplazar las agujas hipodérmicas utilizadas en biopsias para diagnosticar el cáncer de próstata.

“El escaneo sólo ve las células agresivas, pasa por alto las cosas que no quieres encontrar y aborda el sobrediagnóstico”, explicó, pero advirtió que era costoso y tomaba tiempo y que “no está listo para ser protagonista”.

Hay otros desarrollos en escaneo más exactos que están siendo puestos a prueba. Como el escaneo híper polarizado de IRM y la foto acústica, que es cuando un rayo láser se dirige hacia el tumor generando ondas sonoras que se pueden analizar para producir imágenes.

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El profesor Emberton añadió que la próxima meta será examinar qué cánceres se prestan mejor para este tipo de escaneos.

En la Universidad de Cambridge, la profesora Rebecca Fitzgerald está desarrollando un endoscopio avanzado para detectar lesiones pre cancerígenas en el esófago y en el colon.

La detección temprana no ha recibido la atención que merece, dice, y algunas pruebas de control de cáncer podrían ser muy simples y poco costosas.

El profesora Fitzgerald manifestó entusiasmo en la colaboración con sus colegas internacionales para llevar las ideas “del laboratorio a la práctica”.

Cancer Research UK estará invirtiendo más de US$50 millones en la Alianza Internacional para la Detección Temprana de Cáncer a lo largo de los próximos cinco años, además de contribuciones de US$20 millones del Canary Center de la Universidad de Stanford University y el Instituto Knight de Investigación de Cáncer de la Universidad de Oregón.

Redacción

BBC News Mundo

Leonardo da Vinci documentó en el siglo XVI un fenómeno curioso que puedes ver en tu casa cada día.

Cuando abres el grifo o canilla para cepillarte los dientes, verás que el agua se extiende cuando toca la superficie del lavabo o pileta antes de caer por el desagüe.

¿A qué se debe este comportamiento del agua?

El fenómeno se llama salto hidráulico y hasta ahora se pensaba que ocurría como resultado de la gravedad.

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Pero un estudiante de doctorado de ingeniería química de la Universidad de Cambridge en Inglaterra, Rajesh Bhagat, demostró que hay otra explicación.

El estudio es importante porque comprende la mecánica de los saltos hidráulicos podría ayudar, según Bhagat, a reducir significativamente el consumo de agua.

Chorros hacia arriba

“Cuando abres el grifo en tu cocina ves que cuando el chorro toca la superficie de la pileta se esparce una capa fina de líquido en forma radial, que cambia su grosor abruptamente, en un punto en particular”, explicó Bhagat a BBC Mundo.

“Este cambio repentino en la profundidad del líquido o el grosor de la capa es lo que se llama salto hidráulico”.

“En el ejemplo del grifo vemos un salto hidráulico circular, pero hay otros tipos en el mar y en los ríos”

En busca de una explicación para los saltos hidráulicos, Bhagat disparó sobre superficies planas chorros de agua hacia arriba y hacia los costadosa diferentes ángulos.

El investigador observó en ambos casos los mismos saltos hidráulicos circulares que cuando el agua fluye hacia abajo.

“Cualquiera fuera el ángulo o la orientación del chorro, vimos en nuestras grabaciones con cámaras de alta velocidad que el salto hidráulico era el mismo”, explicó Bhagat a BBC Mundo.

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“El experimento nos indicó que la causa podía ser cualquiera, menos gravedad”.

La gravedad no juega entonces un papel importante en este fenómeno, como se pensaba desde el siglo XIX.

Bhagat asegura en cambio que los factores que afectan los saltos hidráulicos son la tensión superficial y la viscosidad.

Caminar sobre el agua

“Si la capa del líquido es fina la tensión superficial es muy importante”, señaló el investigador.

“Lo que sucede es que el líquido tiene un momentum, una cierta fuerza empuja el líquido hacia adelante, pero la tensión superficial lo empuja en la dirección contraria porque quiere contraerlo y en cierto punto se equilibran ambas fuerzas y allí sucede el salto hidráulico”.

“Demostramos esto con ecuaciones matemáticas muy elegantes”.

La tensión superficial mide la cohesión que existe entre las moléculas de un líquido. Podría decirse que es la fuerza que un objeto tiene que superar para atravesar o sumergirse en un líquido.

La tensión superficial es lo que permite, por ejemplo, que algunos insectos puedan caminar sobre el agua, ya que al ser muy livianos su peso no logra romper la cohesión que existe entre las moléculas.

La viscosidad, por otra parte, es la oposición de un fluido a deformarse y se debe a las fuerzas de adherencia de las moléculas de un líquido respecto a otras moléculas de ese mismo líquido.

Bhagat alteró en sus experimentos la tensión superficial y la viscosidad del agua, y logró predecir con precisión el tamaño de los saltos hidráulicos independientemente de la dirección del agua.

“Desde autos a equipo industrial”

El descubrimiento del estudiante de doctorado es “innovador”, de acuerdo al profesor Paul Linden, director de Investigación en el Departamento de Matemática Aplicada y Física Teórica de la Universidad de Cambridge.

“Sus experimentos y teoría muestran que la tensión superficial del líquido es la clave del proceso y nunca antes se había reconocido esto, a pesar de que el problema fue discutido por Da Vinci y muchos otros desde entonces”, agregó Linden, coautor del estudio publicado en la revista Journal of Fluid Mechanics.

“Este trabajo representa un logro notable en nuestra comprensión de la dinámica de las capas delgadas de fluidos”.

“Estábamos investigando en nuestro departamento el flujo de líquidos creado por dispositivos que usan chorros al extraer capas de suciedad en operaciones de limpieza”, dijo Ian Wilson, profesor del departamento de ingeniería química de la Universidad de Cambridge.

“El estudio sobre el salto hidráulico es una consecuencia inesperada de ese trabajo. La investigación fue impulsada por la curiosidad y por las oportunidades de colaboración entre estudiantes y profesores de distintos departamentos en Cambridge”.

Bhagat asegura que su descubrimiento podrían ser importante para industrias que tienen altos niveles de consumo de agua.

“¿Cómo empezamos el día? Con una ducha que usa entre 40 y 60 litros de agua. Y ya vimos en urbes como Ciudad del Cabo cómo la falta de agua obligó a racionar este recurso en los últimos dos años”, aseguró el científico a BBC Mundo.

“Si comprendemos bien el salto hidráulico y como se esparce el agua podemos entender cómo ahorrar agua”.

Bhagat señaló que “saber cómo manipular el límite de un salto hidráulico es muy importante y ahora con esta teoría podemos extender o reducir fácilmente el límite“.

El estudio tiene aplicaciones especialmente a escala industrial.

“Comprender este proceso podría reducir drásticamente el uso industrial del agua y ya se está usando esta teoría en el departamento de Ingeniería Química de la Universidad”, dijo Bhagat.

Para el estudiante de doctorado, su teoría puede ser usada ya de múltiples formas para hallar maneras más eficientes de “limpiar de todo, desde automóviles a equipos en las fábricas”.