miércoles, 11 de febrero de 2015

Postre antibalas

Un postre a prueba de balas y sin embargo comestible, al menos a priori

Hablando de fluidos no newtonianos, aquellos que cuando reciben un impacto fuerte y rápido reaccionan convirtiéndose casi en un sólido, damos paso a la siguiente nota.

Entre Nata montada, sirope de chocolate, helado, y pudding, uno es capaz de parar la bala y salvar la sandía que ponen detrás.

¿Crees saber cual es antes de ver el vídeo?

Es el pudding, y no porque como dice uno de los participantes en el vídeo no se conozca un solo plato decente de la comida británica, sino porque por la maicena mezclada con agua, en la proporción adecuada, funciona como un fluido no newtoniano, reaccionando casi como un sólido en cuanto recibe el impacto de la bala.

Publicado por Wicho # 3/Feb/2015

El principio del palomar, una potente herramienta matemática.

Related Science
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En esta entrada de la sección Matemoción vamos a analizar una nueva técnica de demostración matemática. Es el principio del palomar, o de Dirichlet.

Green-Tao Theorem with Endre Szemeredi de Oliver Sin, 2012

El principio del palomar dice lo siguiente: si hay más palomas que palomares, alguno de los palomares deberá contener por lo menos dos palomas. En general, podemos hablar de objetos y cajas donde guardar estos objetos. La verdad es que es un principio tan simple que no necesita demostración.

Podemos reformular el principio del palomar diciendo que si tenemos más pares de zapatos que huecos en nuestro zapatero, como en la imagen, entonces por lo menos dos pares de zapatos deberán compartir hueco en el mismo

Mostremos algunos ejemplos sencillos de aplicación de este principio a cuestiones más o menos cotidianas.

Ejemplo 1: En cualquier espectáculo del Teatro Campos Elíseos de Bilbao, que esté lleno, existen dos personas del público tales que su primera y su última letra son iguales (como por ejemplo, Aitor y Amador, o Sorkunde y Salomé).

El aforo del Teatro Campos Elíseos es de 800 personas, que van a ser nuestras palomas, mientras que los pares formados por la primera y última letra de un nombre (en los ejemplos anteriores (a,r), de Aitor y Amador, y (s,e), de Sorkunde y Salomé), nuestros palomares. Puesto que hay 27 letras en el alfabeto, entonces hay 27 x 27 = 729 pares de letras posibles, desde la (a,a) hasta la (z,z). Como hay más palomas (personas) que palomares (pares de letras), entonces al menos dos personas deberán compartir la primera y la última letra de su nombre.

Ejemplo 2: En una fiesta cualquiera hay por lo menos dos personas con el mismo número de amigos.

Supongamos que a una fiesta, o reunión de cualquier tipo, han asistido n personas, bueno para que no parezca tan abstracto, pensemos que han sido 32 personas. Podríamos distinguir dos casos:

A. Si todas las personas de la reunión tienen al menos un amigo, cada una de esas 32 personas (que van a ser ahora nuestras palomas) pueden tener entre 1, ya que todas tienen al menos un amigo, y 31 amigos, ya que suponemos que “cada persona no es amiga de sí misma” (las cantidades de amigos son ahora los palomares), entonces aplicando el principio del palomar existen dos personas con el mismo número de amigos.

B. Pero si hubiese algunas personas en la fiesta que no tienen ningún amigo, razonaremos como antes, aunque sin tener en cuenta a las personas “solitarias”. Por ejemplo, si de las 32 que están en la fiesta, 7 no tienen amigos, se hace el razonamiento anterior con las 25 personas restantes, que ahora pueden tener entre 1 y 24 amigos.

Momento de la escena del camarote de la divertida película Una noche en la opera, de los Hermanos Marx, en el que hay ya nueve personas en el camarote

Ejemplo 3: Siempre que haya 9 personas en una reunión, de edades comprendidas entre 18 y 58 años, es posible elegir dos grupos de personas tal que las sumas de las edades de las personas de cada grupo sean iguales.

Como estamos buscando grupos de personas dentro del grupo total de 9 personas, es decir, subconjuntos del conjunto de nueve elementos, es útil recordar que hay un total de 2⁹ subconjuntos del conjunto de 9 elementos (esta es una cuestión que no vamos a explicar aquí hoy, pero que tiene que ver con los números combinatorios y el binomio de Newton), incluido el vacío, luego 511 subconjuntos no vacíos. Estos van a ser las palomas en esta ocasión.

Ahora, como las edades de las personas de la reunión están comprendidas entre los 18 y los 58 años, las sumas de las edades de cualquier subconjunto de personas están comprendidas entre 18 = 1 x 18 (una única persona, y que tenga la menor de las edades posibles) 522 = 9 x 58 (las nueve personas, y que todas tuviesen la mayor edad posible). Por lo tanto, tenemos 504 valores posibles para las sumas de las edades de las personas de cualquier subconjunto de las personas que están en esta reunión. Estos van a ser los palomares.

En consecuencia, el principio del palomar nos dice que existen dos subconjuntos distintos, del grupo de 9 personas que hay en la reunión, con la misma suma de las edades de las personas de cada uno de ellos.

Pero podría ocurrir que en esta conclusión, consecuencia del principio de Dirichlet, hubiese alguna persona que estuviese siendo considerada a la vez en esos dos subconjuntos que existen. Si esto ocurriese, no tenemos más que eliminar a esa persona de cada uno de los dos subconjuntos, y los dos nuevos subconjuntos que obtenemos siguen cumpliendo la propiedad de que la suma de las edades de sus miembros es la misma, ya que al eliminar a la misma persona de ambos, se quita el mismo número a las sumas de las edades, y se sigue manteniendo la igualdad.

Peter Gustav Lejeune Dirichlet (1805-1859)

Aunque estamos poniendo ejemplos más bien cotidianos para entender la fuerza del principio, lo interesante es que se puede aplicar a todo tipo de situaciones, de hecho, como decíamos al principio, es una potente herramienta en matemáticas.

El primer matemático en utilizarlo explícitamente dentro de su investigación fue el matemático prusiano Gustav L. Dirichlet (1805-1859), para demostrar un resultado de aproximación de números irracionales mediante racionales (recordemos que los números racionales son aquellos que se pueden expresar como división de dos números enteros, por ejemplo, 5/2, y que si los expresamos con decimales o tienen un número finito de decimales, o un número finito que se repite periódicamente), por este motivo se conoce también como el principio de Dirichlet.

En particular, se pueden demostrar muchos resultados de teoría de números haciendo uso del principio del palomar. A continuación, mostramos algunos sencillos ejemplos.

Ejemplo 4: Consideremos un conjunto arbitrario de 47 números, entonces existen al menos dos cuya diferencia es divisible por 46.

Antes de explicar la aplicación del principio de Dirichlet para probar esta afirmación, aclaremos una vez más, que esos 47 números son arbitrarios, el resultado va a ser válido cualesquiera que sean los 47 números que se consideren.

¿Cómo utilizar el principio para demostrar este resultado? Cuando dividimos un número cualquiera entre otro, en este caso nos interesa dividir por 46, entonces obtenemos el divisor y el resto. Así, si dividimos el número 357 entre 46 nos da 7 (el dividendo), pero nos sobran 35 (que es el resto). Por lo tanto, 357 = 46 x 7 + 35. En matemáticas, se dice que 357 es congruente con 35, módulo 46, y se expresa $357 \equiv 35 \, (mod.\, 46)$ .

Para aplicar el principio del palomar, vamos a distribuir nuestras palomas (que serán los 47 números arbitrarios que se han tomado) en los siguientes 46 palomares…

P1 = conjunto de números tales que al dividir por 46 queda de resto 0 (es decir, los números congruentes con 0, módulo 46),

P2 = conjunto de números tales que al dividir por 46 queda de resto 1 (es decir, los números congruentes con 1, módulo 46),

…

P46 = conjunto de números tales que al dividir por 46 queda de resto 45 es decir, los números congruentes con 45, módulo 46).

En consecuencia, habrá por lo menos dos palomas, es decir, dos números del conjunto de 47 que habíamos elegido arbitrariamente, compartiendo palomar, es decir, que tienen el mismo resto al dividir por 46.

Esos dos números se podrán escribir, como antes hemos hecho con el número 357, de la forma, 357 = 46 x 7 + 35, con distintos divisores, pero el mismo resto. Al restar ambos números, como los dos tienen el mismo resto, el resultado quedará múltiplo de 46, y se concluye el resultado.

Ejemplo 5: Sean a₁, a₂, …, a₁₀₀ cien números enteros (es decir, pueden ser positivos, negativos o cero), distintos o no (esto es, puede aparecer un mismo número más de una vez) , cualesquiera. Entonces, existen dos números r y s, con $0 < r < s \leq 100$ tales que la suma $a_{r+1}+a_{r+2}+\cdots +a_s$ es un múltiplo de 100.

Aunque es una afirmación bastante sorprendente, realmente el argumento es muy similar al anterior. Para cada número t, entre 1 y 100, consideramos la suma parcial $S_t = a_{1}+a_{ 2}+\cdots +a_t$ y el resto $R_t$ de dividir $S_t$ entre 100.

Si alguno de los $R_t$ es cero, entonces la suma correspondiente $S_t = a_{1}+a_{ 2}+\cdots +a_t$ es múltiplo de 100, y se satisface el resultado deseado. En otro caso, para los t entre 1 y 100 (que serán nuestras paloma), los restos $R_t$ toman valores entre 1 y 99 (que serán nuestros palomares), de donde se deduce que habrá dos de los términos $R_t$ iguales. Es decir, existen r y s con $1 \leq r < s \leq 100$ , tal que $R_r = R_s$ . Es decir, al dividir $S_r = a_{1}+a_{ 2}+\cdots +a_r$ y $S_s = a_{1}+a_{ 2}+\cdots +a_s$ entre 100, se obtiene el mismo resto. Luego $(a_{1}+a_{ 2}+\cdots +a_s)-(a_{1}+a_{ 2}+\cdots +a_r)$ es múltiplo de 100, esto es, $a_{r+1}+a_{ r+2}+\cdots +a_s$ es múltiplo de 100.

Por supuesto, que aquí el número 100 no es especial, y el resultado será válido para otros números.

Ejemplo 6: Si se toman n+1 números cualesquiera del conjunto {1, 2, …, 2n}, al menos habrá entre ellos dos elementos x e y tal que x divide a y.

Este problema apareció en la Competición Putnam (Competición Matemática William Lowell Putnam), que es una competición en Estados Unidos y Canadá de problemas de matemáticas para estudiantes de colleges universitarios, de 1958.

Según parece la demostración que vamos a mostrar de este resultado se debe a los matemáticos húngaros Paul Erdös (1913-1996) y Georges Szekeres (1911-2005). La idea para demostrar la anterior afirmación es dividir el conjunto de los 2n primeros números {1, 2, …, 2n} en n conjuntos T₁, T₂, …, T_n, de forma que si se cogiesen n+1 números del conjunto {1, 2, …, 2n}, por el principio de Dirichlet, al menos dos de ellos deberían estar en un mismo conjunto T_i.

Por lo tanto, si estos conjuntos T_i tuviesen la propiedad de que para cualesquiera elementos x < y de un mismo conjunto, entonces x divide a y (se denota x | y), se habría concluido la demostración. En consecuencia, para poder concluir el resultado, los conjuntos T_i deberán estar formados por elementos {x₁, x₂, …, x_n} tales que sus elementos se dividen unos a otros, x₁ | x₂| …| x_n. Para ello, se definen los conjuntos T₁, T₂, …, T_n, como la intersección del conjunto {1, 2, …, 2n} con los siguientes conjuntos

{1, 2, 2², 2³,…}, {3, 3 x 2, 3 x 2², 3 x 2³,…}, {5, 5 x 2, 5 x 2², 5 x 2³,…}, etc,

que verifican la propiedad de divisibilidad anterior, cada elemento divide al siguiente en el conjunto, y además, cada número del conjunto inicial {1, 2, …, 2n} puede escribirse de forma única como (2m – 1) x 2^k, luego pertenece a uno de esos conjuntos. Es decir, acabamos de dividir el conjunto {1, 2, …, 2n} en n conjuntos T₁, T₂, …, T_n, con la propiedad adecuada, y el resultado queda demostrado.

Carole Lacampagne, Roger Eggleton, Ester Szekeres, Paul Erdös, George Szekeres y John Selfridge en la Universidad de Newcastle, Australia, en 1984

También se pueden demostrar resultados geométricos. En esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica mostraremos un ejemplo sencillo.

Ejemplo 7: Dados 5 puntos cualesquiera dentro de un triángulo equilátero (luego con los tres lados iguales) de lado 2, al menos dos de ellos están a una distancia, el uno del otro, menor que 1.

Está claro que por estar dentro de un triángulo equilátero de lado 2, cualesquiera dos puntos, de los cinco que hemos elegido, están a una distancia menor que 2, pero ¿podemos afirmar que siempre habrá dos de ellos que estén a una distancia menor que 1?

Para aplicar el principio de Dirichlet se consideran los puntos medios de los lados del triángulo y se unen con segmentos, lo cual divide al triángulo en cuatro triangulitos equiláteros de lado 1. Como son cuatro triángulos de lado 1 (que serán nuestros palomares) y cinco puntos (que serán nuestras palomas), entonces habrá dos puntos en el mismo triángulo equilátero de lado 1, y esos dos están a una distancia menor que 1.

Para finalizar, existe una versión generalizada del principio del palomar, que viene a decirnos que si hay muchas más palomas que palomares, vamos a poder afirmar que algún palomar tiene bastantes más de dos palomas. En concreto, dice que si hay n palomas y k palomares (n > k), existe al menos un palomar con al menos (no solo dos, sino) n/k palomas, es decir, el valor máximo es al menos mayor que el valor medio. Así, en la Behobia-San Sebastián de 2014 había al menos 84 personas que cumplen años el mismo día. Las personas que participaron en la carrera Behobia-San Sebastián de 2014, que son ahora las palomas, eran 30.701 y cada día del año son los palomares, 366. Entonces, como 30.701/366 = 83,88, se obtiene el resultado.

En mi siguiente entrada del Cuaderno de Cultura Científica volveremos a la carga con más ejemplos de aplicaciones del principio del Palomar, algunos más cotidianos, otros de teoría de números y algunos geométricos, y entre ellos estará la demostración de Dirichlet para aproximar los números irracionales con números racionales.

Por cierto, no quisiera terminar esta entrada sin comentaros que el principio de Dirichlet es tan potente, que he conseguido demostrar, utilizando esta herramienta matemática, nada más y nada menos que la hipótesis de Riemann… pero visto que hemos llegado al final de la entrada, os dejo la prueba de este resultado como ejercicio.

Bibliografía

1.- Dimitri Fomin, Sergey Genkin, Ilia Itenberg, Círculos matemáticos, Biblioteca de Estímulos Matemáticos, SM-RSME, 2012.

2.- R. B. J. T. Allenby, Alan Slomson, How to count, an introduction to combinatorics, CRC Press, 2011.

Por César Tomé

Sobre el autor: Raúl Ibáñez es profesor del Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU y colaborador de la Cátedra de Cultura Científica

Glowing amino acid lights up growing brain cancer

Uptake of tagged glutamine allows scans to spot tumor changes during treatment.

By injecting the amino acid glutamine that’s been tagged with a tracer compound into patients with brain cancer, scientists have devised a technique that might enable doctors to spot growth of such tumors with high accuracy.

Glutamine and glucose provide nourishment for malignant cells in patients with glioma, a cancer of glial cells. These support cells for neurons become ravenous for both nutrients when cancerous, so spotting their high uptake with brain scans could provide a way to monitor the cancer. But glucose is also taken up widely by normal tissues in the brain. In contrast, glutamine is voraciously gobbled up by several cancers including glioma, researchers report in the Feb. 11 Science Translational Medicine.

Tests in mice with glioma show that a glutamine analog toting a telltale radioactive tracer gets taken up readily by glioma cells but not by healthy cells. The tracer shows up in PET, or positron emission tomography, scans. This allows tumor delineation, scientists from Memorial Sloan Kettering Cancer Center in New York City and elsewhere report.

In six glioma patients, brain scans revealed that while aggressive brain tumors took up the tagged glutamine readily, stable tumors did so only minimally, if at all. The imaging technique might enable doctors to more clearly track brain cancer growth, the authors say.

Tomado de

martes, 10 de febrero de 2015

Sheldon Cooper y San Valentín

Por: Related Science
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Se acerca San Valentín y Sheldon...

viernes, 6 de febrero de 2015

Del metabolismo

El metabolismo es el conjunto de transformaciones químicas que tienen lugar constantemente en los organismos vivos para obtener energía y moléculas sencillas a partir de los alimentos y sintetizar moléculas complejas a partir de éstas.

Los médicos hipocráticos llamaban “cocción” a la transformación de los alimentos en los humores del cuerpo por analogía con la cocina. La analogía sirvió como base para imaginar los procesos subyacentes hasta el siglo XVII. Conforme los anatomistas griegos, de Aristóteles a Galeno, fueron describiendo los órganos internos del cuerpo con mayor detalle, llegaron a ver la nutrición como una secuencia de transformaciones similares que tenían lugar comenzando en la boca, atravesando estómago e intestinos y que terminaba en los vasos sanguíneos en forma de sangre, el fluido nutritivo por excelencia.

Los anatomistas clásicos también sabían que el cuerpo pierde masa constantemente, no solo mediante las excreciones sino a través de la transpiración invisible. Uno de los experimentos más antiguos de los que se tiene noticia es el intento de medir la pérdida de peso por transpiración en un pájaro, comparando la cantidad de comida ingerida con la depositada en forma de excreciones sólidas.

El estudio sistemático de este tipo de balances comienzan realmente con Santorio Santorio, un médico veneciano que a comienzos del siglo XVII introdujo los principios mecánicos de Galileo en el estudio de la fisiología: se pesó a sí mismo en una gran báscula junto a su comida y sus excreciones y, a partir de las diferencias diarias tomadas durante 30 años, pudo encontrar un valor para la materia que perdía a través de la piel y los pulmones por transpiración insensible, así como su variación en función de determinados factores externos e internos.

Durante los siglos XVII y XVIII los intercambios nutricionales del cuerpo pasaron a ser explicados por analogía con las reacciones ácido-álcali, o fermentaciones, estudiados por la ciencia emergente de la química. Estas explicaciones convivían con la analogía con la economía doméstica, en la que el conjunto de estas transformaciones se denominaban economía animal.

Antoine- Laurent Lavoisier cambió por completo cómo había que entender este conjunto de transformaciones desde el momento en el que propuso su teoría de que la respiración es una combustión lenta que produce calor y trabajo. Según esta teoría la necesidad continua de alimentos se explicaba porque era necesario reponer el carbono y el hidrógeno que se perdían continuamente.

El rápido desarrollo de la química de plantas y animales a comienzos del siglo XIX y su fusión en lo que pasó a ser conocido como química orgánica, dio unos fundamentos mucho más sólidos sobre los que estudiar los cambios químicos en los seres vivos. En los años cuarenta del siglo surge en la literatura científica alemana una palabra para referirse específicamente a este conjunto de procesos químicos continuos que tienen lugar en los seres vivos, Stoffwechsel (literalmente, “cambio de materia”). Durante algún tiempo se siguió traduciendo por metamorfosis, un término genérico usado también en alemán para describir cualquier reacción química, especialmente las descomposiciones parciales, de los compuestos orgánicos en el laboratorio.

En su famoso tratado sobre la teoría de la célula Theodor Schwann introduce por primera vez el adjetivo metabolische para referirse a los fenómenos que implican un cambio químico que las células pueden producir bien en las moléculas de su interior o en los fluidos que las rodean. Los textos franceses son los que comienzan a traducir Stoffwechsel como le metabolisme, y de aquí migra el término al resto de lenguas romances y al inglés. Uno de los libros de texto de referencia en fisiología a finales del XIX, el escrito por Michael Foster, ya incluye el término metabolismo como estándar.

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance
http://culturacientifica.com/2015/02/03/del-metabolismo/

El turismo mira al cielo

Con experiencias como la del Desierto de La Tatacoa, Colombia explora las posibilidades que ofrece la astronomía, como una fuente de actividad turística para el país.

Levantar la cabeza y mirar al cielo buscando estrellas, constelaciones, cometas y todo cuanto cuerpo celeste pueda encontrarse en las alturas ha sido siempre una actividad y una afición ligada a la necesidad de conocimiento del ser humano.

Una actividad que hoy ofrece también una nueva alternativa de divulgación científica y de potencial desarrollo económico en muchas regiones: el astroturismo.

Es quizá Chile el país que más apunta a esta posibilidad. Pero también Colombia tiene un potencial en algunas zonas del país para aprovechar los espacios de visibilidad que ofrece el cielo local.

Carlos Molina, director de astronomía del Planetario de Medellín, explica que en el caso chileno, se da la conjunción de contar con algunos de los telescopios más poderosos en regiones de muy poca población- y por tanto poca contaminación lumínica- y cielos despejados en gran parte del año que favorecen el desarrollo de esta tendencia.

Incluso ya ese país desarrolla como estrategia el proyecto Astroturismo Chile (astroturismochile.cl) para posicionarse como referente mundial del turismo astronómico.

Opciones en el país

En una escala más pequeña, Colombia también puede aprovechar esta tendencia en su desarrollo. Un avance en este sentido es el observatorio del Desierto de la Tatacoa, cerca a Neiva. Su director Javier Rúa plantea que el astroturismo se ofrece como una oportunidad para potenciar el proceso de divulgación científica, y el país posee una ventaja natural y es su ubicación en la zona ecuatorial, desde donde se puede observar la totalidad del cielo, una ventaja que no tienen países como Chile, en donde la observación de la bóveda celeste no es tan integral, y algunas áreas del cielo no pueden verse desde sus regiones.

La ubicación de La Tatacoa, en una depresión entre las cordilleras central y oriental, ofrece la posibilidad de cielos despejados en una gran parte del año, propicias para el desarrollo de las observaciones y estudio del cielo.

Además de La Tatacoa, el director de su observatorio señala que zonas como los nevados, y el estrecho del Patía entre Cauca y Nariño también tienen un potencial de interés para la observación y eventual uso como zonas de turismo astronómico.

Y coincide en su opinión, con otra emitida por Carlos Molina, que La Guajira es otro lugar efectivo, aunque más para la astronomía aficionada, por la constante presencia de vientos en la península.

En el observatorio del desierto de La Tatacoa, explica su director, diariamente se desarrollan sesiones de observación del cielo- según las condiciones- en ellas, anota, se explica la nomenclatura celeste, se habla de la evolución estelar, la cartografía y cosmología. Allí la observación se hace a través de reflectores newtonianos y un telescopio catadióptrico, además de binoculares.

Iluminación más cuidada

Pero el desarrollo del potencial turístico que se puede descubrir detrás de la observación de las estrellas, bien sea como simple aficionado, o de forma más profesional, debe contar con condiciones ambientales ideales.

La principal, además de las condiciones de nubosidad, tiene que ver con la iluminación. Y en este sentido, Carlos Molina señala que es un factor que se debe corregir en Colombia.

Agrega que no es solo la intensidad, sino que además se utilizan equipos y diseños de iluminación poco apropiados, que opacan las posibilidades de observación, en incluso impactan en los ciclos de la flora y la fauna de los sitios, afectando sus ciclos circadianos.

Por eso, señala que es importante una normatividad que regule este elementos y no se convierta en un obstáculo para la observación del cielo, desde el suelo colombiano.

Por josé alejandro pérez m. |

Células madre con memoria: el futuro contra el cáncer

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El sueño de destruir el cáncer con células del sistema inmune programadas para atacar a los tumores ha dado un paso de gigante. La gran esperanza se llama “célula madre T de memoria” (TSCM), y es un tipo radicalmente nuevo de glóbulo blanco del sistema inmune que reúne las dos propiedades ideales Científicos de Milán han demostrado que puedieron subsistir al menos 12 años en el cuerpo de 14 pacientes.

El ensayo clínico no había sido planeado para este fin –las células TSCM ni siquiera habían sido descubiertas hace 12 años, cuando la prueba comenzó—, sino para probar la seguridad de una técnica de terapia génica contra un tipo de inmunodeficiencia hereditaria (SCID, o enfermedad de los niños burbuja). Pero Luca Biasco, Serena Scala, Alessandro Aiuti y sus colegas del Instituto Científico San Raffaele, en Milán, han encontrado una forma brillante de reciclar el ensayo para obtener unos datos esenciales en la lucha contra el cáncer.

Los resultados se presentan en Science Translational Medicine, la publicación que la revista Science reserva para las investigaciones que tienen una evidente o inmediata aplicación a la práctica clínica. El subíndice del término TSCM significa stem cell memory, o células madre de memoria. La T viene de mucho antes: los linfocitos, o glóbulos blancos de la sangre, son las células encargadas de la respuesta inmune, y se dividen en linfocitos B (que producen los anticuerpos que andan sueltos por la sangre) y linfocitos T, que montan un tipo menos popular pero más importante de defensa: la inmunidad celular, por la que ciertas células especializadas se tragan, literalmente, a los agentes infecciosos y a otras cosas que consideren raras, incluidas en ocasiones las células tumorales.

“Las terapias basadas en células T”, explica a EL PAÍS Luca Biasco, primer autor del trabajo, “representan una de las estrategias terapéuticas más avanzadas y prometedoras para el tratamiento del cáncer; esta tecnología está basada en la modificación genética de las células T para redirigir su actividad contra las células tumorales; un tipo de célula T como las TSCM, que son capaces de mantener su capacidad de autorrenovación y de diferenciación por muchos años, pueden aportar un reservorio de células T capaz de patrullar por el sistema inmune y activarse eficazmente en caso de recidiva del tumor, para mantener una respuesta inmune secundaria eficiente”.

Nadie tenía ni idea sobre la mera existencia de las células TSCM hasta 2011. Pero su descubrimiento, especialmente después de este trabajo, las hacen muy relevantes para diseñar nuevas estrategias útiles para la medicina. “Aportamos evidencias de que la ingeniería genética de células T puede ser segura incluso a largo plazo”, explica Biasco. “Y además demostramos por primera vez de que las células TSCM con los genes corregidos en el laboratorio pueden implantarse activamente en la médula ósea de los seres humanos; esto abre la posibilidad de explotar las células TSCM modificadas genéticamente para las terapias basadas en el sistema inmune”.

Los pacientes empezaron el ensayo clínico en un estudio pionero de terapia génica contra una inmunodeficiencia congénita dirigido en 1995 por Claudio Bordignon, también en el San Raffaele de Milá. Las células T de estos pacientes fueron extraídas, y su deficiencia fue corregida en el laboratorio infectándolas con un gen correcto introducido dentro del ADN de un virus capaz de integrarse en el genoma de las células humanas (un retrovirus, de la familia del virus del sida).

Estos retrovirus se integran en el genoma humano más o menos al azar, y por tanto cada célula humana que ha recibido el virus tiene una firma molecular característica, formada por los extremos del ADN del virus unidos a su contexto de ADN humano. Este es el marcador que Biasco y sus colegas han aprovechado para identificar y analizar a las células T que siguen circulando por la sangre de los pacientes 12 años después.

¿Oportunismo? Sí, pero de un tipo que promete abrir un nuevo continente para la biomedicina del cáncer.

Fuente: El País, España.

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