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Innovación

Investigadores de la Universidad de Tel Aviv descubrieron las causas de la degeneración macular asociada a la edad

La combinación de múltiples mapas revela nuevos factores genéticos de riesgo de ceguera que hacen avanzar la comprensión de la principal causa de discapacidad visual en adultos mayores.

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Agencia AJN.- Investigadores genéticos de la Universidad de Tel Aviv (TAU) descubrieron un nuevo factor genético de riesgo de degeneración macular (DMAE) de aparición en la edad adulta, lo que supone un avance en la comprensión de la principal causa de discapacidad visual en adultos mayores.

Los profesores Ran Elkon y Ruth Ashery-Padan publicaron sus hallazgos en el último número de PLOS Biology, combinando un mapa de lugares reguladores de genes con loci asociados a enfermedades (genes específicos de un cromosoma), bajo el título «El módulo regulador transcripcional LHX2-OTX2 controla la diferenciación del epitelio pigmentado de la retina y subyace al riesgo genético de degeneración macular asociada a la edad».

¿Qué causa la degeneración macular de inicio en la edad adulta?

La DMAE está causada por una disfunción del epitelio pigmentado de la retina (EPR), una capa de tejido situada entre los fotorreceptores, que reciben la luz, y la coriocapilar, que nutre la retina.

Dada la importancia central del EPR en la DMAE, los autores empezaron explorando un factor de transcripción (una proteína que regula genes específicos) llamado LHX2 que, según el análisis del equipo de mutantes de ratón, es fundamental para el desarrollo del EPR.

Al suprimir la actividad de LHX2 en el EPR derivado de células madre humanas, descubrieron que la mayoría de los genes afectados estaban regulados a la baja, lo que indicaba que la función de LHX2 era probablemente la de un activador transcripcional que se une a sitios reguladores del genoma para aumentar la actividad de otros genes.

Además, los autores descubrieron que un gen afectado llamado OTX2 trabajaba junto con LHX2 para regular muchos genes en el EPR. Al mapear los sitios genómicos a los que OTX2 y LHX2 podían unirse, mostraron que el 68% de los que se unían a LHX2 también estaban unidos a OTX2 (864 sitios en total), lo que sugiere que probablemente trabajan juntos para promover la actividad de un gran grupo de genes implicados en el desarrollo y la función del EPR.

Lab technician using microscope (credit: INGIMAGE / ASAP)

Un método común para encontrar genes que puedan contribuir a una enfermedad es realizar un estudio de asociación de genoma completo (GWAS), que identifica diferencias en la secuencia del genoma entre individuos (denominados polimorfismos de un solo nucleótido, o SNP) que coocurren con la enfermedad.

Ya se realizaron numerosos estudios de este tipo en la DMAE, pero un GWAS por sí solo no puede descubrir el mecanismo que la causa. En este caso, los autores compararon sus datos de unión de LHX2/OTX2 con los de GWAS para localizar variaciones que afectaban a la unión de los factores de transcripción y, por lo tanto, podían contribuir a la enfermedad.

Uno de esos sitios de unión se encontraba en la región promotora de un gen llamado TRPM1, que se había relacionado anteriormente con la DMAE, y se descubrió que la variante de secuencia en ese sitio alteraba la fuerza de unión de LHX2; la llamada versión C se unía con más fuerza que la versión T, y la actividad del gen TRPM1 era mayor cuando estaba presente el alelo C en lugar del alelo T.

Los resultados del estudio indican que el aumento del riesgo de DMAE conocido hasta ahora por la variante identificada en el GWAS se debía a una reducción de la unión del factor de transcripción LHX2 al promotor del gen TRPM1, con la consiguiente reducción de la actividad de este gen.

El gen codifica un canal iónico de membrana y estudios anteriores demostraron que las mutaciones en el gen también causan discapacidad visual.

«Nuestro estudio ejemplifica cómo la delineación de reguladores transcripcionales específicos de un tejido, sus sitios de unión en todo el genoma y sus redes de regulación génica descendente pueden aportar información sobre la patología de una enfermedad compleja», explicaron los autores.

Ashery-Padan añadió que «los hallazgos revelan un módulo regulador formado por LHX2 y OTX2 que controla el desarrollo y el mantenimiento del epitelio pigmentado de la retina, un importante tejido de la función visual. Los análisis genómicos vinculan además las regiones genómicas unidas por los dos factores de desarrollo con la genética de la enfermedad común y multifactorial de ceguera DMAE».

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Innovación

Científicos israelíes desarrollan tratamiento experimental que mejora la supervivencia en casos de hemorragias graves

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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.

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Ciencia

Científicos israelíes: Modelos generales de inteligencia artificial son mejores que los específicos para médicos para diagnosticar casos complejos

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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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