Innovación
Científicos israelíes imprimen en 3D un corazón pequeño y vivo hecho con tejido humano
Agencia AJN.- “Este corazón está hecho de células humanas y materiales biológicos específicos del paciente”, indicaron desde la Universidad de Tel Aviv. Con una escasez de donantes de corazón, este avance científico puede abrir el camino para una posible revolución en el trasplante de órganos y tejidos.

Agencia AJN.- Científicos israelíes crearon un corazón vivo en un nuevo y revolucionario proceso de impresión en 3D que combina tejido humano tomado de un paciente.
En noviembre, investigadores de la Universidad de Tel Aviv dijeron que inventaron el primer implante de tejido totalmente personalizado diseñado a partir de biomateriales y células de un paciente, allanando el camino para una nueva tecnología que permitiría desarrollar cualquier tipo de implante de tejido a partir de una pequeña biopsia de tejido graso.
Ahora, estos mismos investigadores crearon un verdadero corazón usando su proceso innovador en el Laboratorio de Ingeniería de Tejidos y Medicina Regenerativa dirigido por el profesor Tal Dvir, profesor asociado en el Departamento de Microbiología Molecular y Biotecnología de la Universidad de Tel Aviv.
«Esta es la primera vez que alguien ha diseñado e impreso con éxito un corazón completo con células, vasos sanguíneos, ventrículos y cámaras», dijo el profesor Dvir en una conferencia de prensa dada en la universidad.
El proceso implicó la toma de tejido graso, después de lo cual los materiales celulares se separaron. Las células se reprogramaron para convertirse en células madre pluripotentes y se diferenciaron eficazmente en células cardíacas o endoteliales, mientras la matriz extracelular (MEC), una red tridimensional de macromoléculas extracelulares, como el colágeno y las glicoproteínas, se procesaron en un hidrogel personalizado”, puntualizó la Universidad de Tel Aviv en un comunicado.
Las células diferenciadas se mezclaron con las tintas biológicas y se usaron para imprimir en 3D parches cardiacos compatibles con el sistema inmunitario, específicos para el paciente, con vasos sanguíneos y, posteriormente, un corazón pequeño y completo.
Las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de muerte en todo el mundo, según la Organización Mundial de la Salud. Solo en 2016, se estima que 17.9 millones de personas murieron de enfermedades cardíacas, la mayoría debido a un ataque cardíaco y un derrame cerebral.
Actualmente, el trasplante de corazón es el único tratamiento disponible para pacientes con insuficiencia cardíaca en etapa terminal. Y con una escasez de donantes de corazón, este avance científico puede abrir el camino para una posible revolución en el trasplante de órganos y tejidos.
“Este corazón está hecho de células humanas y materiales biológicos específicos del paciente. En nuestro proceso, estos materiales sirven como enlaces biológicos, sustancias hechas de azúcares y proteínas que se pueden usar para la impresión 3D de modelos de tejidos complejos», dijo el profesor Dvir.
“Las personas han logrado imprimir en 3D la estructura de un corazón en el pasado, pero no con células o con vasos sanguíneos. Nuestros resultados demuestran el potencial de nuestro enfoque para la ingeniería de reemplazo personalizado de tejidos y órganos en el futuro», agregó.
La Universidad de Tel Aviv explicó que en el método actual para la ingeniería de tejidos para la medicina regenerativa, las células se aíslan del paciente y se cultivan en biomateriales, sintéticos o naturales, derivados de plantas o animales, para ensamblarse en un tejido funcional. Después del trasplante, pueden inducir una respuesta inmune que puede llevar al rechazo del tejido implantado.
Los pacientes que son receptores de tejidos de ingeniería u otros implantes a menudo requieren tratamiento con inmunosupresores, que pueden poner en peligro la salud del paciente.
Con este desarrollo, “los pacientes ya no tendrán que esperar por los trasplantes o tomar medicamentos para prevenir su rechazo. En su lugar, los órganos necesarios se imprimirán, totalmente personalizados para cada paciente «, dijo la universidad en un comunicado.
El proceso se describió en un artículo titulado «Impresión en 3D de parches y corazones cardíacos personalizados, gruesos y perfundibles», según informó «Advanced Science», una revista científica revisada por expertos.
La investigación para el estudio fue realizada conjuntamente por el profesor Dvir, el doctor Assaf Shapira de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad de Tel Aviv, y Nadav Moor, un estudiante de doctorado en el laboratorio.
En su estudio, el equipo trabajó con dos modelos: uno hecho con tejido humano y otro con tejido de rata.
En la rueda de prensa, el profesor Dvir enfatizó que la tecnología «no estará disponible en las clínicas u hospitales mañana, estamos en las primeras etapas de esta tecnología». Pero, dijo, en aproximadamente una década, a medida que la tecnología de impresión 3D evoluciona, los hospitales y clínicas pueden tener estas impresoras en el sitio.
El profesor Dvir explicó que el corazón, actualmente del tamaño de un conejo, deberá someterse a un proceso de maduración en biorreactores, un sistema que soporta un entorno biológicamente activo, para mantener las células vivas y cultivarlas para adaptarse a un corazón de tamaño natural. , mientras les «enseña» a organizarse e interactuar entre sí y lograr la capacidad de bombeo.
Actualmente, dijo, «las células son capaces de contraerse por separado, pero no de bombear».
El proceso de impresión tarda entre 3 y 4 horas, pero el proceso de maduración dura aproximadamente un mes, después de lo cual los científicos comenzarán a realizar pruebas en animales pequeños, como conejos y ratas.
El doctor Shapira dijo a NoCamels que los científicos imprimirán en 3D corazones para estos respectivos animales de sus propios tejidos, después de lo cual realizarán trasplantes y comenzarán los ensayos clínicos.
Innovación
Científicos israelíes desarrollan tratamiento experimental que mejora la supervivencia en casos de hemorragias graves

Agencia AJN.- Un nuevo tratamiento desarrollado por investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalem en conjunto con el Cuerpo Médico de las Fuerzas de Defensa de Israel (FDI) podría transformar por completo la atención médica de emergencia en situaciones de trauma severo, tanto en el ámbito militar como civil.
La investigación, publicada recientemente en la revista Scientific Reports, demostró que la activación de una proteína específica —conocida como PKC-ε (Proteína Quinasa C épsilon)— después del inicio de una hemorragia masiva puede triplicar las tasas de supervivencia.
El estudio, liderado por los doctores Ariel Furer y Maya Simchoni del Instituto de Investigación en Medicina Militar (proyecto conjunto entre la Universidad Hebrea y el Cuerpo Médico de las FDI), simuló un shock hemorrágico extrayendo el 35% del volumen sanguíneo de modelos animales. Al aplicar el tratamiento apenas cinco minutos después del inicio de la hemorragia, la supervivencia saltó de un 25% a un 73%.
La clave del tratamiento es que ayuda a estabilizar las funciones cardiovasculares: mantiene la presión arterial, el ritmo cardíaco y la capacidad del corazón para bombear sangre. Además, se observó una mejora en la función mitocondrial del tejido cardíaco, es decir, ayuda a que las células generen energía suficiente para resistir el daño y mantener los órganos funcionando.
“Las hemorragias masivas siguen siendo uno de los mayores desafíos en la medicina de emergencia, tanto en el campo de batalla como en accidentes civiles”, explicó Furer. “Este avance abre una nueva puerta para tratamientos que podrían cambiar radicalmente las tasas de supervivencia en situaciones críticas.”
Actualmente, el tratamiento estándar para este tipo de emergencias es la reposición de fluidos, pero este método muchas veces genera complicaciones adicionales y daños en los tejidos. El enfoque israelí con PKC-ε parece no sólo estabilizar al paciente, sino además proteger los órganos contra ese tipo de daño secundario.
A pesar de los resultados alentadores, los investigadores subrayaron que es necesario avanzar hacia ensayos clínicos para confirmar su efectividad en humanos. Sin embargo, el potencial es enorme, sobre todo para el uso por parte de equipos de primeros auxilios y médicos en zonas de combate o en escenarios de catástrofes.
Con este desarrollo, Israel vuelve a posicionarse a la vanguardia de la medicina de emergencia, aportando conocimiento y soluciones que podrían salvar miles de vidas en todo el mundo.
Fuente: Israel21.
Ciencia
Científicos israelíes: Modelos generales de inteligencia artificial son mejores que los específicos para médicos para diagnosticar casos complejos

Agencia AJN.- Un equipo de investigadores de la Universidad Ben-Gurión del Néguev ha desarrollado una nueva base de datos para evaluar la capacidad de los modelos de propósito general de inteligencia artificial (IA) para diagnosticar casos médicos complejos, según The Press Service of Israel (TPS-IL).
Sus hallazgos, presentados ante la Asociación para el Avance de la Inteligencia Artificial en Filadelfia, sugieren que modelos como el GPT-4o podrían ser más efectivos que los diseñados específicamente para la medicina.
Tradicionalmente, los modelos de propósito general de IA se han probado en casos médicos más simples, como preguntas de exámenes o enfermedades comunes, pero no en los casos complejos del mundo real que los médicos suelen enfrentar. Para subsanar esa deficiencia, los investigadores crearon una base de datos de 3.562 informes de casos médicos del BMC Journal of Medical Case Reports, que incluye descripciones detalladas de casos médicos inusuales y sus diagnósticos. Los casos se presentaron mediante preguntas abiertas y de opción múltiple, simulando escenarios de diagnóstico reales.
Los resultados fueron sorprendentes: GPT-4o superó a modelos médicos como Meditron-70B y MedLM-Large en el diagnóstico de esos casos complejos. GPT-4o logró una precisión del 87,9% en preguntas de opción múltiple y del 76,4% en preguntas abiertas, superando a los especializados.
“Nos sorprendió ver que los modelos generales, como GPT-4o, tuvieran un mejor rendimiento que los adaptados para la medicina. Mostramos que los modelos de lenguaje de gran tamaño pueden utilizarse para diagnosticar casos médicos complejos”, afirmó Ofir Ben-Shoham, uno de los investigadores.
La base de datos CUPCase que creó el equipo podría convertirse en una herramienta valiosa para probar nuevos modelos de IA en el futuro. Está abierta al público y puede ampliarse con casos adicionales a medida que se desarrollen nuevos modelos.
“El objetivo era crear un sistema que pudiera evaluar la eficacia de los modelos lingüísticos para diagnosticar casos complejos del mundo real, no solo los comunes”, afirmó el estudiante de doctorado Uriel Peretz.
El doctor Nadav Rapoport, otro miembro del equipo de investigación, explicó que diagnosticar casos complejos puede ser un proceso largo e incierto, lo que genera retrasos y mayores costos para los pacientes. La base de datos CUPCase, al proporcionar casos reales detallados, puede ayudar a acelerar ese proceso y mejorar la atención del paciente.
La investigación tiene diversas aplicaciones prácticas en el ámbito sanitario, principalmente al mejorar la velocidad y precisión de los diagnósticos médicos.
Modelos de IA como GPT-4o podrían ayudar a los médicos a diagnosticar casos médicos complejos con mayor rapidez, reduciendo los retrasos en el diagnóstico y mejorando los resultados de los pacientes.
La base de datos CUPCase, que incluye una colección de casos del mundo real, puede servir como una valiosa herramienta de apoyo a la toma de decisiones clínicas, ayudando a los médicos a tomar decisiones más precisas, especialmente en casos difíciles o poco frecuentes.
Además, el modelo de IA podría facilitar la formación de profesionales médicos, ofreciendo un recurso interactivo para el aprendizaje de procesos diagnósticos complejos.
Las herramientas basadas en IA también podrían ampliar el acceso a apoyo diagnóstico de expertos en zonas desatendidas, donde los especialistas pueden ser limitados. En entornos de cuidados críticos, los modelos de IA podrían proporcionar asistencia diagnóstica en tiempo real.
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