Fábricas de ADN

Según un artículo publicado el 9 de abril de 2007 en Technology Review, la fabricación a medida barata de ADN podría revolucionar la biología molecular.
Es mucho más sencillo instalar un kit de suelo de madera prefabricado que tener que cortar y lijar la madera. Con una estrategia de construcción similar, Codon Devices, una empresa de biotecnología de Cambridge, Massachussets, pretende mejorar la eficiencia de la ingeniería genética. Para ello, fabrica hebras de ADN a medida, evitando a los científicos el trabajo de tener que unir complicadas piezas de ADN a la antigua.

A medida que es más y más barato crear trozos grandes de material genético desde el principio, los científicos podrán obtener creaciones biológicas cada vez más complejas.

Codon se fundó en el 2005, paralelamente al surgimiento del campo de la biología sintética. La capacidad para fabricar construcciones genéticas complejas es algo fundamental en este campo, al permitir a los científicos utilizar los trozos de ADN para diseñar nuevas partes biológicas que se pueden insertar posteriormente en bacterias u otras células.

El verano pasado, la empresa creó para Microbia, otra empresa de biotecnología de cambridge, lo que se considera el trozo más grande de ADN fabricado a medida: una cadena con 35.000 pares de bases que incorpora varios genes necesarios para sintetizar un compuesto farmacéutico.

Los biólogos de este campo están entusiasmados con las perspectivas, pero esperan un descenso en los precios que les permita costearse los experimentos que desean realizar. Por su parte, Codon confía en que ese día llegará pronto y planea utilizar su capacidad de síntesis mejorada para encontrar mejores enzimas para los procesos industriales.

Puesto que la naturaleza no siempre proporciona lo mejor, a menudo los científicos diseñan enzimas más eficaces modificando el código de ADN utilizado en su elaboración. Sin embargo, es difícil predecir qué cambios producirán las mejores enzimas. Codon está utilizando su tecnología de síntesis para llevar a cabo este proceso en masa; de este modo, realiza millones de copias de la misma construcción genética con ligeras variaciones y posteriormente las prueba para ver cuál de ellas realiza el mejor trabajo. El mismo proceso se podría utilizar para desarrollar fármacos basados en proteínas más eficaces.

Codon planea abrir este verano una fábrica de producción que funcionará como cualquier otra fábrica de producción en masa, pero su producto será el ADN. La idea es construir unas instalaciones mucho más grandes de lo necesario actualmente con el fin de prepararse para el futuro boom de la síntesis del ADN.

Fuente: Technology Review

Sistemas de visión inspirados en la vista humana

Según un artículo publicado el 21 de febrero de 2007 en Technology Review, un grupo de neurocientíficos del MIT ha desarrollado un modelo informático que imita el sistema de visión humano para detectar y reconocer con precisión objetos como coches y motocicletas, en una calle concurrida. Según, Thomas Serre, neurocientífico del MIT, este tipo de sistemas de visión se podrían utilizar pronto en sistemas de vigilancia o en sensores inteligentes que avisen a los conductores sobre la presencia de peatones u otros objetos.

Durante años, los investigadores han intentado imitar los sistemas de visión biológicos, debido a su perfección. Pero enseñar a un ordenador a clasificar objetos ha resultado ser más complicado de lo que parecía en un principio, señala Serre, quien realizó el trabajo con Tomaso Poggio. En primer lugar, para reconocer un tipo concreto de objeto el ordenador necesita una plantilla o representación computacional específica de ese objeto concreto, que es la que permite al ordenador distinguir, por ejemplo, un coche de los objetos que no son coches. Sin embargo, la plantilla ha de ser lo suficientemente flexible como para incluir a todos los tipos distintos de coches en diferentes ángulos y posiciones y bajo distintas condiciones de luz.

El mejor modo para lograr esto, es entrenar un algoritmo de aprendizaje con una serie de imágenes para que extraiga las características que tienen en común. Serre y Poggio creen que el sistema de visión humano sigue un enfoque similar, pero que depende de una jerarquía de capas sucesivas en la corteza visual. Las primeras capas de la corteza detectarían, así, las características más simples de un objeto y las últimas combinarían esa información para formar nuestra percepción del objeto como un todo.

Para comprobar su teoría, Serre y Poggio trabajaron con Stanley Bileschi, del MIT, y Lior Wolf, de la Universidad de Tel Aviv, Israel, en la creación de un modelo informático con 10 millones de unidades computacionales, diseñadas para comportarse como grupos de neuronas de la corteza visual. Al igual que en la corteza visual, las unidades están divididas en capas.

Primero, las unidades más simples extraen características rudimentarias de la escena (por ejemplo, perfiles orientados) analizando grupos muy pequeños de píxeles. Luego, las unidades más complejas analizan porciones mayores de la imagen y reconocen características relacionadas con el tamaño o la posición de los objetos. Con cada capa sucesiva se extraen características cada vez más complejas, como por ejemplo, la distancia que hay entre dos partes de un objeto o los distintos ángulos de orientación de dichas partes. Esto permite reconocer el mismo objeto desde distintos ángulos.

Cuando probaron el sistema, sus resultados fueron muy buenos, pudiendo competir con los de los mejores sistemas existentes en el mercado. Además, debido a su capacidad de aprendizaje, cuantas más imágenes analiza, más precisos son sus resultados.
De momento, el sistema solo ha sido diseñado para analizar imágenes estáticas. Sin embargo, según Serre, el proceso es similar al del sistema de visión humano, en donde una parte del sistema se encarga de las formas y otra del movimiento. El equipo está trabajando ahora en la incorporación de un sistema paralelo que trabaje con vídeos.

Fuente: Technology Review

Banco de células madre

Sir Richard Branson ha anunciado la última incorporación a su imperio de la música, líneas aéreas y teléfonos móviles: un banco de células madre obtenidas a partir de los cordones umbilicales de niños recién nacidos. Las células, que se recogen justo tras el nacimiento del niño y se congelan para su almacenamiento, pueden regenerar la médula ósea, lo que hace que sean fundamentales en el tratamiento de cánceres de sangre y enfermedades inmunológicas.

Futuros avances científicos relacionados con las células madre podrían hacer realidad la posibilidad de utilizar las células para regenerar órganos y tejidos dañados. Sin embargo, el banco ha originado dudas entre los especialistas, que temen que las comadronas y el resto del personal implicado del hospital se puedan distraer con la tarea de tener que recoger sangre del cordón inmediatamente después del nacimiento.

Este banco será el primero del país en ofrecer el servicio dual: público y privado. Las muestras depositadas se almacenarán por separado en dos depósitos, uno privado y otro público. El NHS (servicio nacional de salud) podrá utilizar libremente las células almacenadas en éste último para tratar a los pacientes compatibles.

Según el plan, los padres deberán pagar 2.274 € para almacenar las células madre de sus bebés durante 20 años. Una quinta parte de la muestra será para su uso privado, mientras que el resto estará disponible para tratar a otros pacientes.

Durante una conferencia en Londres, Sir Richard señaló: "Aunque el almacenamiento de sangre de cordones umbilicales es una práctica habitual en muchos países, en el Reino Unido existe todavía confusión entre los distintos tipos de células madre. Estamos hablando de... las que se extraen de la sangre de los cordones umbilicales, que normalmente se deshecha tras el nacimiento del niño. El uso de estas células como tratamiento no supone ningún problema ético".

La inversión de más de 15 millones de euros está siendo financiada por Merlin Biosciences. Según Sir Richard, Virgin recibirá la mitad de los beneficios y lo donará a organizaciones benéficas. Sir Richard espera que el banco, con sede en Plymouth, llegue a albergar 300.000 muestras.

Fuente: The Guardian Science