Cr\u00e9dito: Pixabay\/CC0 Public Domain <\/p>\n
Se han dedicado enormes cantidades de tiempo y dinero a encontrar tratamientos para enfermedades que se vuelven m\u00e1s comunes a medida que envejecemos, como el c\u00e1ncer y el Alzheimer. . Sin embargo, Leonid Peshkin, profesor de biolog\u00eda de sistemas en el Instituto Blavatnik de la Escuela de Medicina de Harvard, se encuentra entre un n\u00famero creciente de cient\u00edficos que ven estas enfermedades como s\u00edntomas de un proceso m\u00e1s grande y m\u00e1s universal: el envejecimiento mismo. <\/p>\n
\u00abSiempre he sentido que el envejecimiento es una enfermedad que no es diferente a cualquier otra enfermedad, y solo porque estamos tan acostumbrados a ella, no debemos darla por sentado\u00bb, dijo Peshkin. \u00abQuiero ver la causa ra\u00edz del envejecimiento y comprenderla de manera fundamental. \u00bfCu\u00e1l es la causa y cu\u00e1l es el efecto? \u00bfQu\u00e9 est\u00e1 arriba en esta cascada? Y lo m\u00e1s importante: \u00bfC\u00f3mo podemos solucionar el envejecimiento?\u00bb<\/p>\n
A pesar de obtener un doctorado. en aprendizaje autom\u00e1tico e inteligencia artificial, a Peshkin siempre le ha fascinado el concepto de envejecimiento, por lo que cuando tuvo la oportunidad de dedicarse a la investigaci\u00f3n sobre el envejecimiento, la aprovech\u00f3. Ahora, Peshkin est\u00e1 combinando su experiencia en inform\u00e1tica con las habilidades que ha adquirido en biolog\u00eda para desarrollar un nuevo sistema modelo para la investigaci\u00f3n del envejecimiento. \u00c9l espera que su investigaci\u00f3n arroje luz sobre las caracter\u00edsticas fundamentales del envejecimiento y las formas de abordarlas, adem\u00e1s de alentar a los cient\u00edficos con otras habilidades a involucrarse.<\/p>\n
Peshkin habl\u00f3 con Harvard Medicine News sobre c\u00f3mo planea usar su nuevo modelo. para estudiar el envejecimiento y por qu\u00e9 cree que el crowdsourcing es la clave para avanzar en el campo m\u00e1s r\u00e1pidamente.<\/p>\n
\u00bfCu\u00e1les son algunos de los problemas en la forma en que las personas estudian actualmente el envejecimiento?<\/p>\n
En el campo del envejecimiento, una visi\u00f3n ingenua es que la gente est\u00e1 buscando el elixir de la vida, un suplemento o una p\u00edldora que prolongue la vida. Existe una gran cantidad de literatura donde las personas afirman que ciertos medicamentos, dietas o reg\u00edmenes prolongan la vida de organismos modelo como hormigas, gusanos, moscas, peces o ratones. Las personas hacen una intervenci\u00f3n, miden cu\u00e1nto tiempo viven los animales, obtienen una extensi\u00f3n de la vida media de 10, 15 o 20 por ciento y publican un art\u00edculo. Hay varios problemas con este enfoque.<\/p>\n
Un problema es que los trabajos, incluso los de la misma especie, a menudo usan diferentes controles, lo que hace imposible comparar los resultados. Nos faltan datos agradables y estandarizados sobre la duraci\u00f3n de la vida en todos los laboratorios y en todos los organismos. Adem\u00e1s, los estudios a menudo usan ratones que est\u00e1n dise\u00f1ados para envejecer r\u00e1pidamente, viviendo solo un par de meses. Extender la vida \u00fatil de estos ratones de dos a tres meses parece un gran logro, pero probablemente tiene muy poco que ver con extender la vida saludable. Lo que lleva a otro conjunto de preguntas: \u00bfQu\u00e9 estamos tratando de hacer? \u00bfEstamos extendiendo la duraci\u00f3n de la vida por el bien de la duraci\u00f3n de la vida? No queremos que un organismo viva m\u00e1s tiempo si tiene una existencia miserable, demente y fr\u00e1gil. Queremos ver cu\u00e1nto come un animal, c\u00f3mo procrea, qu\u00e9 tan bien reacciona a los est\u00edmulos. La clave es la salud, no la vida.<\/p>\n
\u00bfC\u00f3mo aborda estos problemas su nuevo modelo de sistema?<\/p>\n
Mis colegas y yo nos dimos cuenta de que necesitamos un sistema estandarizado y escalable que podamos usar para probar c\u00f3mo las drogas, las dietas y otras intervenciones afectan el comportamiento, la reacci\u00f3n a los est\u00edmulos y medidas adicionales de salud. Comenzamos a desarrollar un sistema utilizando Daphnia magna, una especie de pulga de agua que se ha utilizado en toxicolog\u00eda e investigaci\u00f3n medioambiental durante d\u00e9cadas, pero que no se ha utilizado para estudiar el envejecimiento.<\/p>\n
\u00bfQu\u00e9 tiene de genial Daphnia? La especie tiene una vida \u00fatil de un mes y, aunque es un invertebrado, es un organismo complejo. Es bellamente transparente, con un coraz\u00f3n palpitante de dos c\u00e1maras, un sistema inmunol\u00f3gico innato, ojos, cerebro y tejido muscular. De hecho, cuando usamos microscop\u00eda electr\u00f3nica para ampliar las c\u00e9lulas de Daphnia, vemos que las neuronas y las c\u00e9lulas musculares se parecen mucho a las neuronas y c\u00e9lulas musculares humanas. Daphnia tambi\u00e9n es extremadamente sensible a peque\u00f1as concentraciones de drogas. Finalmente, Daphnia es partenogen\u00e9tica o clonal, por lo que las cr\u00edas son id\u00e9nticas.<\/p>\n
Nuestro sistema, que fue desarrollado conjuntamente por la especialista en acuicultura Rachael Jonas-Closs y el ingeniero Yongmin Cho en HMS, consiste en una incubadora del tama\u00f1o de una nevera con muchos tanques Daphnia de un litro en su interior. Los tanques son planos, por lo que la mayor\u00eda de los animales se mueven en dos dimensiones. Una c\u00e1mara graba un video de un minuto una vez al d\u00eda durante 30 d\u00edas. Recopilamos estos videos y los analizamos para cuantificar muchas caracter\u00edsticas de movimiento de los animales, como cu\u00e1nto reaccionan a la luz y cu\u00e1nto duran sus saltos. Todo este comportamiento es caracter\u00edstico de la edad. Al igual que los humanos, puede predecir la edad de Daphnia en funci\u00f3n de c\u00f3mo se mueven. Esperamos identificar intervenciones que no extiendan necesariamente la vida \u00fatil de Daphnia, pero s\u00ed extiendan la vida activa y la salud.<\/p>\n
Nuestra plataforma permite el cultivo y el seguimiento a largo plazo de los comportamientos de los dafnidos. ( a, b ) Esquema que ilustra la configuraci\u00f3n personalizada de cultivo e im\u00e1genes. (a) Un tanque individual. Las piedras de aire, conectadas a la fuente de aire, est\u00e1n ubicadas en dos columnas laterales para crear un entorno aer\u00f3bico para los d\u00e1fnidos y para separar a los reci\u00e9n nacidos de las madres a trav\u00e9s de dos mallas de diferentes tama\u00f1os. ( b ) Esquema de la configuraci\u00f3n de im\u00e1genes. Un tanque se configura en la configuraci\u00f3n de im\u00e1genes y se graba a trav\u00e9s de una c\u00e1mara frontal en un entorno controlado por computadora. Se utiliza constantemente una iluminaci\u00f3n de fondo uniforme. Para la fototaxis estimulada se utiliza una l\u00e1mpara de techo de la vivienda. El andamiaje asegura una colocaci\u00f3n invariable del tanque. Se utilizan cuatro motores vibratorios en ambos lados del andamio para la entrega de est\u00edmulo vibratorio. Cr\u00e9dito: DOI: 10.1111\/acel.13571 <\/p>\n
Recientemente public\u00f3 un art\u00edculo en Aging Cell sobre su sistema Daphnia. \u00bfQu\u00e9 mostr\u00f3 en este estudio?<\/p>\n
Este documento est\u00e1 estableciendo la l\u00ednea de base para Daphnia como un nuevo organismo modelo para estudiar el envejecimiento. Describimos el sistema en detalle, incluido c\u00f3mo configuramos el tanque, alimentamos a los animales, retiramos nuevas cr\u00edas y configuramos los ciclos de luz y la temperatura. Estos parecen ser detalles aburridos, pero el objetivo es obtener los detalles aburridos correctamente. Estamos desarrollando un conjunto de rutinas que se necesitan para criar Daphnia de una manera estandarizada que tambi\u00e9n es escalable.<\/p>\n
Tambi\u00e9n demostramos el potencial de nuestro sistema para estudiar el envejecimiento. Cuando enciendes una luz, Daphnia tiene un reflejo para moverse hacia ella, y cuando apagas la luz, se esconden. Es una respuesta muy clara. En nuestro art\u00edculo, mostramos que las dafnias viejas ignoran la luz y las dafnias de mediana edad tienen una respuesta mixta: algunas reaccionan, otras no y otras reaccionan lentamente. Este es un buen ensayo de comportamiento donde nuestros videos de un minuto pueden capturar c\u00f3mo la reacci\u00f3n a la luz disminuye con la edad. <\/p>\n
Decidimos probar la metformina, un medicamento com\u00fan para la diabetes que, en la literatura, se ha demostrado que prolonga la vida \u00fatil de gusanos y moscas. Obtuvimos un hermoso resultado negativo. Mostramos de manera concluyente que la metformina no afecta la vida \u00fatil de Daphnia. No necesariamente probamos o desaprobamos los otros documentos, pero demostramos que nuestro sistema se puede usar para probar un f\u00e1rmaco de inter\u00e9s y obtener resultados s\u00f3lidos y estad\u00edsticamente significativos de una muestra grande. Tambi\u00e9n emborrachamos a Daphnia agregando etanol al tanque. Agregar un 3 por ciento de etanol tuvo un fuerte efecto en el comportamiento de Daphnia, proporcionando una prueba de concepto de que nuestra plataforma puede detectar los efectos de varias drogas e intervenciones.<\/p>\n
Su sistema Daphnia es parte de lo que usted llama \u00abradicalmente abierto\u00bb, Wikipedia -ciencia de estilo.’ \u00bfQu\u00e9 es este concepto?<\/p>\n
A muchas personas les apasiona la investigaci\u00f3n sobre el envejecimiento. Los estudiantes piden proyectos, voluntarios de todo el mundo escriben para preguntar qu\u00e9 pueden hacer. Hay este gran entusiasmo. Estas personas no son necesariamente expertos en envejecimiento, pero son hackers, expertos en an\u00e1lisis de datos, zo\u00f3logos, ingenieros, inform\u00e1ticos o incluso bi\u00f3logos de otras disciplinas. Al construir este sistema Daphnia, me di cuenta de que estamos formulando muy bien y con nitidez algunos problemas peque\u00f1os de lo que se debe hacer que otros pueden abordar. Con todas estas personas dispuestas a ayudar, existe la oportunidad de compartir parte de la ciencia. Empec\u00e9 a pensar en c\u00f3mo podemos utilizar el crowdsourcing para hacer que la ciencia sea m\u00e1s eficiente.<\/p>\n
Nuestra plataforma Daphnia est\u00e1 estandarizada y consiste en un tanque que es f\u00e1cil de montar y animales que son f\u00e1ciles de mantener. Es ideal para fines educativos porque la gente puede jugar y observar. Cualquiera puede hacer experimentos en su laboratorio, sin importar en qu\u00e9 parte del mundo se encuentre. Podr\u00eda hacer experimentos en su s\u00f3tano, probar intervenciones e inmediatamente cargar sus grabaciones de video de un minuto en un servidor. Con nuestro sistema, muchas personas pueden hacer ciencia y poner las medidas en l\u00ednea tan pronto como se recopilan. Algunas de las medidas ser\u00e1n basura, pero as\u00ed es como funciona Wikipedia: est\u00e1 organizada de una manera en la que se corrige a s\u00ed misma. La gente va a hacer locuras con el sistema Daphnia, pero si tres equipos en tres lugares diferentes repiten el mismo experimento, se corregir\u00e1 solo.<\/p>\n
La idea es que la gente pueda montar el sistema Daphnia y utilizarlo. en sus propios experimentos, y tambi\u00e9n pueden mejorar el sistema dise\u00f1ando mejores tanques o desarrollando mejores herramientas de aprendizaje autom\u00e1tico para analizar los videos. Mi trabajo es desarrollar un sistema econ\u00f3mico, escalable y reproducible para Daphnia, y espero que el sistema finalmente despegue y tenga vida propia.<\/p>\n
\u00bfQu\u00e9 espera lograr con su sistema? ?<\/p>\n
Esperamos tanto examinar nuevos f\u00e1rmacos como verificar los f\u00e1rmacos informados a partir de investigaciones en otros organismos. No creemos que ninguno de estos medicamentos prolongue sustancialmente la vida o la salud de Daphnia. Esperamos que algunos de ellos extiendan la vida o la salud solo un poco. Es por eso que necesitamos miles de animales y docenas de tanques por experimento: necesitamos un tama\u00f1o de muestra grande para encontrar estas peque\u00f1as diferencias de manera confiable. Una vez que encontramos medicamentos que, de manera confiable y estad\u00edsticamente significativa, extienden un poco la duraci\u00f3n de la salud, eso nos da la oportunidad de preguntar cu\u00e1les son esos medicamentos, cu\u00e1les son los objetivos de esos medicamentos. Entonces sabremos c\u00f3mo debemos enfocar a\u00fan m\u00e1s nuestra b\u00fasqueda.<\/p>\n
Hay muchos ejemplos de c\u00f3mo la investigaci\u00f3n realizada en ratones, o incluso en monos, no se traduce en humanos. Por otro lado, existe una asombrosa conservaci\u00f3n de procesos entre especies. El metabolismo est\u00e1 muy conservado. La forma en que los organismos obtienen energ\u00eda es en gran parte universal. Muchos organismos multicelulares portan no solo genes similares, sino tambi\u00e9n tipos de c\u00e9lulas similares. Ya hemos encontrado que Daphnia reacciona a algunos medicamentos desarrollados para humanos. Si pongo una gota de cafe\u00edna en el tanque, el coraz\u00f3n de Daphnia reacciona como loco. Daphnia responde a medicamentos card\u00edacos, relajantes musculares y anest\u00e9sicos. Eso nos da no solo homolog\u00eda gen\u00e9tica o de tipo celular, sino tambi\u00e9n homolog\u00eda farmacol\u00f3gica. Adem\u00e1s, la especie parece envejecer de manera estad\u00edsticamente similar: despu\u00e9s de cierta edad, la probabilidad de morir para los humanos se duplica cada ocho a\u00f1os, y en Daphnia se duplica aproximadamente cada ocho d\u00edas. Por supuesto, los humanos no somos Daphnia, y hay muchas cosas que no se van a traducir, pero esto nos da la esperanza de que los procesos que rigen el envejecimiento en ambas especies sean similares. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
La r\u00e1pida evoluci\u00f3n de las pulgas de agua genera nuevos conocimientos de conservaci\u00f3n M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Yongmin Cho et al, plataforma de prueba de intervenci\u00f3n inteligente de alto rendimiento en Daphnia, Aging Cell (2022). DOI: 10.1111\/acel.13571<\/p>\n Plataforma Daphnia: sites.google.com\/view\/smarttanks Informaci\u00f3n del diario:<\/strong> Aging Cell <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Cr\u00e9dito: Pixabay\/CC0 Public Domain Se han dedicado enormes cantidades de tiempo y dinero a encontrar tratamientos para enfermedades que se vuelven m\u00e1s comunes a medida que envejecemos, como el c\u00e1ncer y el Alzheimer. . Sin embargo, Leonid Peshkin, profesor de biolog\u00eda de sistemas en el Instituto Blavatnik de la Escuela de Medicina de Harvard, se … Continuar leyendo \u00abUn nuevo sistema modelo que tiene como objetivo iluminar los fundamentos del envejecimiento\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-11310","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/11310","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=11310"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/11310\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=11310"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=11310"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=11310"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}