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Innovación

Investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalem desarrollan una solución para conservar órganos a largo plazo

AJN.- Después de décadas de estudios, los científicos creen estar cerca de un gran avance en la preservación a largo plaza de células y órganos para salvar vidas a través del uso de las proteínas anticongelantes que evitan que el órgano se congele y las células se mueran.

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Universidad Hebrea

Un corazón o los pulmones se mantienen viable para el trasplante por sólo seis horas antes de que comiencen a deteriorarse. El páncreas o el hígado se desperdiciaban después de 12 horas de almacenamiento, y un riñón podría ser mantenido fuera del cuerpo por menos de 30 horas. Estas limitaciones de tiempo plantean un enorme desafío logístico para el procedimiento de trasplante de órganos donados. El trasplante tendrá mayor éxito se se realiza tan pronto como sea posible después de la cirugía del donante.

Uno de los principales problemas en la forma de almacenamiento de los órganos es cuando estos se congelan; la expansión de los cristales de hielo dañan las células de una manera que no pueden ser revividas.

«La capacidad de poder congelar órganos y descongelarlos sin causar daños en el propio órgano sería revolucionario en términos de nuestras oportunidades de salvar vidas», explicó el profesor Ido Braslavsky del Instituto de Bioquímica, Ciencias de los Alimentos y Nutrición de la Facultad de Agricultura, Alimentación y Medio ambiente Robert H. Smith en la Universidad Hebrea de Jerusalem.

El perfeccionamiento de la crioconservación – el proceso de conservación de células, tejidos y órganos a temperaturas bajo cero – permitiría conservar los tejidos y órganos a largo plazo y dar el tiempo de salvar las vidas de millones de personas en todo el mundo.

La proteínas anticongelantes (o de unión de hielo) fueron descubiertas hace unos 50 años en los peces antárticos y ahora se sabe que inhiben de forma activa la formación y el crecimiento de cristales de hielo.

«Investigamos la interacción de las proteínas de unión de hielo con cristales de hielo. Ya que estamos trabajando a temperaturas de grados centígrados bajo cero y necesitamos una alta precisión de temperatura de trabajo. Se diseñó un microscopio especializado con un enfriador de fase que permite a un nivel miligrado el control de la temperatura y también la congelación, con una luz fluorescente podemos ver dónde se encuentran las proteínas y como interactuan con los cristales de hielo», explicó Braslavsky.

Braslavsky y sus estudiantes mostraron que las proteínas de unión de hielo en hielo absorben a través de la unión irreversible. Este estudio explica cómo las proteínas de unión de hielo detienen el crecimiento del hielo, un gran misterio que intrigado a los científicos en este campo durante décadas.

El trabajo pionero de Braslavsky en el estudio de la interacción entre las proteínas anticongelantes y el hielo se está expandiendo al desarrollo de las técnicas de crioconservación que permitirá la reactivación de las células y los tejidos, además de la restauración de su forma y función.

NT

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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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Pharmacist using mobile smart phone for search bar on display in pharmacy drugstore shelves background.

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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