De la medicina de las enfermedades a la del bienestar (Redes 95)

La medicina del futuro seguirá luchando contra las enfermedades pero, sobre todo, se esforzará en mantenernos sanos. José María Ordovás, experto español en nutrigenómica de la Universidad de Tufts, en los Estados Unidos, es pionero en sentar las bases de la medicina preventiva del futuro próximo.

En este capítulo de Redes, Ordovás explica a Eduard Punset que nuestros genes condicionan nuestra salud, pero que lo determinante es la interacción entre estos genes y nuestros hábitos de vida.

Fuente: Redes para la ciencia.

EPO doping helps combat cerebral malaria

MALARIA RESEARCH Almost 3.3 billion people, half of the world's population, risk being infected with malaria. Despite having effective means against malaria, the WHO reports 250 million cases of malaria each year and more than 700,000 related deaths. Researchers at the University of Copenhagen have now discovered that EPO, the doping drug known from professional cycling, can significantly reduce cerebral malaria related deaths.
When more than 700,000 people die from malaria each year it is due to two grave complications, which the malaria parasites manage to cause before they are eliminated by malaria drugs: Cerebral malaria and serious anemia. These two complications are the cause of almost every malaria-related death, with children between one and five years old being especially vulnerable. Cerebral malaria is responsible for half of all malaria related deaths.


Testing new treatment strategies

At the University of Copenhagen, the research team Pathogenesis from the Centre for Medical Parasitology (CMP) is working on ways to supplement the current malaria treatment with new medical preparations. The researchers are therefore investigating why these two complications have lethal consequences and how we can prevent this from happening. The researchers have, among other things, discovered that the doping drug EPO reduces cerebral malaria related deaths remarkably among test animals. The team is now working on ways to test this and other treatment strategies.

"EPO is an active molecule in the brain where it can protect the brain cells from damage and disease," explains Doctor Jørgen Kurtzhals, associate professor at the CMP.
EPO is naturally produced in the kidneys from where it sends signals to the bone marrow to produce more red blood corpuscles. But it is also produced in a number of other tissues for example the brain.

"We still do not have a treatment against cerebral malaria and we lack understanding of how the disease emerges, even though the parasite does not cross the blood-brain barrier and remains in the path of blood" says Kurtzhals.


EPO protects the brain

Researchers have found that children with high levels of EPO in their cerebrospinal fluid have less risk of dying from brain malaria.

"Our laboratory team has studied whether we can treat mice, which are infected with cerebral malaria, with EPO and the results are striking. The risk of dying drops from 100 percent to nearly 0," says Kurtzhals, who also points out that EPO does not remove the parasite from the blood.

"It is still necessary to treat a malaria infection with the current drugs, but EPO can be part of the treatment because it protects the brain while the malaria drugs kill the parasite."

Doctor Jørgen Kurtzhals and his group are now working behind the microscopes to understand the exact molecular mechanisms, which enable EPO to protect the brain from damage of brain malaria. Other laboratories around the world are now testing EPO on malaria patients.

"We know EPO increases the number of red blood cells and their content of the red protein hemoglobin, and this increases the amount of oxygen that can be transported to the body's tissue and cells. This is the effect some athletes and professional cyclists abuse by increasing the outcome of each breath. But besides this effect, EPO also increases the level of hemoglobin in other cells, and this could be the reason why it protects brain cells against brain malaria," says Kurtzhals

The Pathogenesis team at CMP focuses on how to improve the handling of malaria, while the world awaits an effective vaccine. The group's work ranges from basic research in parasitology and pathogenese to clinical trials with new drugs.

Fuente: University of Copenhagen

Slimy secrets

Imagen: Cortesía de SEAS.

Biofilm finding may provide new direction in antimicrobial research





Texto: Michael Rutter

By rethinking what happens on the surface of things, engineers at Harvard University have discovered that Bacillus subtilis biofilm colonies exhibit an unmatched ability to repel a wide range of liquids — and even vapors.

Centimeters across yet only hundreds of microns thick, such slimy bacterial coatings cling to the surfaces of everything from pipes to teeth and are notoriously resistant to antimicrobial agents. The researchers now suspect they know the secret to a biofilm’s resiliency.

Published in the Jan. 5 early edition of the Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), the study holds promise for both creating bio-inspired nonwetting materials and developing better ways to eliminate harmful biofilms that can clog pipes, contaminate food production and water supply systems, and lead to infections.

“By looking at biofilms from a materials perspective rather than a cellular or biochemical one, we discovered that they have a remarkable ability to resist wetting to an extent never seen before in nature,” says lead author Alex Epstein, a graduate student at the Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). “In fact the biofilm literally resisted our initial efforts to study it.”

The finding came about serendipitously, as the original intention of the researchers was to study the structure of the biofilm. To image the interior of the biofilm, the team had to soak it with liquids such as ethanol and acetone, which normally spread and seep easily into a surface.

“But to our surprise, it was impossible. The liquids kept beading up on the surface and wouldn’t infiltrate the colonies,” says Epstein, who is a member of the laboratory of Joanna Aizenberg, Amy Smith Berylson Professor of Materials Science at SEAS, Susan S. and Kenneth L. Wallach Professor at the Radcliffe Institute, and a core member of the Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard.

As the Aizenberg lab studies materials and wetting, the engineers immediately recognized the significance of what they were observing. It turns out that biofilm has an unprecedented liquid-repellent surface, thereby revealing a critical clue to what may be responsible for its broad antimicrobial resistance.

Nature offers numerous examples of water-resistant surfaces, such as the lotus leaf, a longstanding inspiration for creating synthetic materials. Until now, however, no model natural systems have been found for broadly repellent materials.

While such surfaces can be manufactured, the top-down process is costly, labor intensive, and reliant on toxic chemicals and brittle structures. A biofilm, however, is living proof that only the simplest and most natural of components are required—namely, a resilient meshwork made from proteins and polysaccharides assembled into a multiscale, hierarchical structure.

At the same time, the finding offers a new perspective on how biofilms are immune to so many different types of biocides. Even the most sophisticated biochemical strategy will be ineffective if a biocide cannot enter the slime to reach the bacteria. In short, the antimicrobial activity of alcohols and other solvents becomes compromised by the strongly nonwetting behavior at clinically relevant concentrations.

The team expects that their newfound knowledge will help alert researchers to the need to consider this requirement when designing ways to destroy harmful biofilms.

“Their notorious resistance to a broad range of biocide chemistries has remained a mysterious and pressing problem despite two decades of biofilm research,” says Aizenberg, a pioneer in the field of biomimicry. “By looking at it as a macroscopic problem, we found an explanation that was just slightly out of view: antimicrobials can be ineffective simply by being a nonwetting liquid that cannot penetrate into the biofilm and access subsurface cells.”

Aizenberg and her colleagues speculate that such strong liquid repellence may have evolved in response to the bacteria’s natural soil environment where water can leach heavy metals and other toxins.

Moreover, the property may underlie the recent success of the use of biofilm as an eco-friendly form of biocontrol for agriculture, protecting plant roots from water-borne pathogens.

Looking ahead, the Harvard team plans to investigate precisely how the biochemical components of biofilms give rise to their exceptional resistance and to test the properties of other bacterial species.

“The applications are exciting, but we are equally thrilled that our findings have revealed a previously undocumented phenomenon about biofilms,” says Aizenberg. “The research should be an inspiring reminder that we have only scratched the surface of how things really work.”

Just as with biofilm, she adds, “It has been a challenge to get deep into the core of the problem.”

Epstein and Aizenberg’s co-authors included Boaz Pokroy, a former postdoctoral fellow in Aizenberg’s group and now a faculty member at Technion (the Israel Institute of Technology), and Agnese Seminara, a postdoctoral fellow at SEAS and participant in the Kavli Institute for Bionano Science and Technology at Harvard University.

The research was funded by the BASF Advanced Research Initiative at Harvard.

Fuente: Harvard University; Harvard Gazette.

Possible treatments for Huntington's disease and multiple sclerosis are being tested on rats

Transcranial magnetic stimulation, a noninvasive method used in the treatment of different psychiatric disorders such as depression, could broaden its use to the field of neuroscience thanks to the work of investigation team B05 of the Maimonides Institute for Biomedical Research. The team has successfully tried out its benefits on experimental models in the treatment of Huntington’s disease, generally known as “St. Vitus’ dance” which, according to many scientists, the witches of Salem had suffered from.

Up to now, the investigations have only been carried out on genetically modified rat models by the scientific team and have only been published in journals such as Journal of Neurochemistry (2006) and Current Medicinal Chemistry (2010), although as explained by the investigation team leader, professor at the University of Cordoba Isaac Tunez, the objective is to achieve beneficial results for patients.

Huntington’s disease is classed as a “rare disease” which affects one in every 10,000 people in Spain. It is inherited genetic disease responsible for neurodegeneration which is generated by the defective coding of proteins and has a high death rate.


The team’s investigation of this disease and the transcranial magnetic stimulation have been widely spread through journals such as: Neurosignals (2010), Revista de Neurología (2009), Medical Chemistry (2009) and Brain Research Bulletin (2008) ; and have helped gain the collaboration with Dr. Drucker-Colin (the National Autonomous University of Mexico) and recently with Dr. Pascual-Leona (Professor of Neurology at Harvard Medical School).

On a parallel level the team led by Isaac Tunez has kept open a line of basic investigation related to multiple sclerosis in vivo animal models in order to continue studying transcranial magnetic stimulation. The initial findings of this new line of investigation will be published shortly, as Isaac Tunez explained.

For more information about the team please click here:

http://www.uco.es/organiza/departamentos/bioquimica-biol-mol/git.htm

Fuente: Universidad de Córdoba.

Kary Mullis habla de la cura del futuro para infecciones mortales.

Las bacterias resistentes a las medicinas que son capaces de matar, incluso en los mejores hospitales. Hoy, infecciones muy resistentes como el ántrax o el estafilococo pueden llevarse una sorpresa. El ganador del premio Nobel, Kary Mullis, quien vió como un amigo suyo murió a pesar de los potententes antibióticos, revela una novedosa cura que promete muchísimo.


In the early 1980s, Kary Mullis developed the polymerase chain reaction, an elegant way to make copies of a DNA strand using the enzyme polymerase and some basic DNA "building blocks." The process opened the door to more in-depth study of DNA -- like the Human Genome Project. Mullis shared the 1993 Nobel Prize in Chemistry for developing this technique.

As he tells it, after winning the Nobel Prize, his next career move was to learn how to surf. It's typical of Mullis, whose scientific method is to get deeply curious about a topic, work it out from first principles, and then imagine the next giant leap forward. As he puts it in his Nobel autobiography, revised several times since 1993, "I read a lot, and think a lot, and I can talk about almost anything. Being a Nobel laureate is a license to be an expert in lots of things as long as you do your homework."

Most recently, he's been taking a hard look at immunity; a recent patent from his company Altermune describes the redirection of an existing immune response to a new pathogen.

Fuente: TED, Ideas Worth Spreading

Electricidad para curar el cerebro

En el interior del cerebro se habla en milivoltios y en cantidad de neurotransmisores, las moléculas que circulan entre neurona y neurona. Por lo tanto, actuar sobre el cerebro para tratar sus trastornos implica usar fármacos o electricidad.

¿Se imaginan poder estimular o atenuar, mediante impulsos eléctricos, la actividad de un grupo de neuronas implicadas en una función concreta? Este es el objetivo de la estimulación cerebral profunda, una técnica que permitirá en el futuro una medicina personalizada para las enfermedades mentales. El neurólogo Andrés Lozano nos cuenta hoy cómo se está aplicando esta tecnología actualmente, cómo surgió y hacia dónde se dirige en el contexto de la neurociencia que viene.

Fuente: Redes para la Ciencia

Genética de la resistencia a antibióticos de uso común.

Científicos de la Universidad de Sevilla (US) estudian genes de bacterias responsables de la resistencia a quinolonas, uno de los grupos de antibióticos más utilizados en humanos en la actualidad. Para ello, el grupo dirigido por el catedrático Álvaro Pascual Hernández ha recibido un incentivo de 155.580 euros, dentro de las ayudas concedidas por la Consejería de Economía, Innovación y Ciencia a Proyectos de Excelencia.


A lo largo de la década de los sesenta del siglo pasado, se introdujo en la práctica clínica un compuesto de alta capacidad antimicrobiana: el ácido nalidíxico. A partir de éste, y mediante distintos procedimientos químicos, la comunidad científica diseñó un gran número de nuevas moléculas con mayor actividad: las fluoroquinolonas.

Las quinolonas se usan en el tratamiento de gran variedad de infecciones intrahospitalarias y comunitarias. Por su actividad frente a enterobacterias, principales causantes de infecciones urinarias, se utilizan y resultan eficaces para combatir estas infecciones. Sin embargo, el principal problema del uso de este nuevo conjunto de moléculas ha sido la rápida aparición de resistencias a las mismas.


Hoy día, las quinolonas son uno de los grupos de antibióticos más utilizados en humanos
La resistencia a quinolonas está mediada por mutaciones cromosómicas en los genes que codifican las enzimas topoisomerasas, que constituyen la diana de este grupo de antimicrobianos. En 1998, Álvaro Pascual y Luís Martínez, investigadores del Departamento de Microbiología (Medicina) de la Universidad de Sevilla publicaron en la revista The Lancet, el primer mecanismo de resistencia a quinolonas mediado por plásmidos en una cepa clínica de K. pneumoniae -aislada en Alabama (EE.UU.)- mediada por el gen qnr (quinolone resistance), y, actualmente, denominado qnrA.

"Ha sido descrito en plásmidos de pesos moleculares cuyo tamaño oscila de 54 a 180 Kb, encontrados en aislados clínicos de K. pneumoniae y E. coli, principalmente, y en otras enterobacterias", subraya Álvaro Pascual Hernández, responsable del proyecto de excelencia Prevalencia, caracterización funcional y relevancia clínica de la resistencia a quinolonas mediada por proteínas pentapeptídicas en enterobacterias y bacterias Gram-positivas.

Más resistente

Según el investigador, este nuevo mecanismo de resistencia produce un efecto sumatorio sobre los anteriormente mencionados (mutaciones cromosómicas), y en consecuencia un aumento significativo del nivel de resistencia a estos antimicrobianos. "Este descubrimiento realizado por nuestro grupo de investigación supuso la primera descripción de resistencia a quinolonas mediada por plásmidos, lo que asociado al amplio uso actual de las quinolonas para el tratamiento de numerosas infecciones, podría conducir a un rápido aumento de la resistencia a estos antimicrobianos mediante mecanismos de diseminación horizontal en los próximos años", asegura el investigador.

Sin embargo, en estudios recientes se ha descrito por primera vez la aparición de resistencia a quinolonas mediadas por plásmidos a través del gen qnrA en España y resto de Europa, lo que parece indicar la amplia distribución de este mecanismo identificado actualmente en cepas clínicas aisladas en América, Asia y Europa. La prevalencia de este mecanismo de resistencia es, sin embargo, desconocida. En España, la resistencia en E. coli de origen urinario a ácido nalidíxico y fluoroquinolonas ha aumentado hasta un 30% y 20%, respectivamente.

La mayoría de las resistencias a quinolonas en estos microorganismos se debe a la aparición de mutaciones cromosómicas y nada se sabe sobre la prevalencia y dispersión de genes qnr en bacterias como E. coli, K. pneumoniae, "Todo ello justifica la necesidad de un estudio de prevalencia que nos permita conocer la importancia de este fenómeno en Andalucía, España y otros países europeos". Asimismo, según los expertos, existe escasa información sobre el papel de qnr en bacterias Gram-positivas.

Es bien conocido que la evolución de los genes de resistencia está condicionada por la presión antibiótica, que se traduce en la aparición de nuevas variantes con sensibilidad reducida. Si los genes qnr siguen este patrón evolutivo, el incremento en la resistencia a quinolonas mediado por estos genes, podría ser dependiente no sólo de los niveles de expresión, sino también de cambios genéticos tanto en el promotor del gen como en la región codificante. Por este motivo, estudios de mutagénesis serían de gran utilidad para determinar la evolución de este mecanismo de resistencia.

Modelo experimental

Para valorar la relevancia in vivo de estos genes se utilizará un modelo experimental de neumonía murina desarrollado por el Servicio de Enfermedades Infecciosas del Hospital Virgen del Rocío de Sevilla.

"Este modelo es idóneo para estudios de eficacia comparativa de diferentes antimicrobianos y nos permitirá estudiar diferentes parámetros (concentración de microorganismos en pulmón, esterilidad o no de los tejidos estudiados, tasa de supervivencia de animales infectados, aparición de cepas mutantes durante el tratamiento) en grupos de animales sometidos a diferentes pautas terapéuticas", subrayan los responsables del proyecto.

De esta forma se puede estimar la importancia de factores dependientes tanto del microorganismo (presencia o no de qnr) como de los antimicrobianos empleados (propiedades farmacocinéticas, esencialmente), y permitirán determinar la relevancia clínica de este nuevo mecanismos de resistencia a quinolonas.

Fuente: Andalucía Investiga.

El 'somnífero' de la regeneración neuronal indica cómo el ejercicio retrasa el envejecimiento cerebral

Tres equipos consiguen reprogramar por primera vez células sanguíneas

Las células madre que existen en el cerebro están inactivas hasta que una señal les hace dividirse y formar neuronas pero hasta ahora se sabía poco del somnífero que las mantiene dormidas. Científicos españoles que han formado equipo con el del prestigioso neurólogo Fred Gage, del Instituto Salk, han identificado la señal que impide que se multipliquen las células madre en el cerebro, lo que, creen estos investigadores, lo protege de una proliferación exagerada que pudiera dar lugar a tumores y mantiene una reserva de células madre durante toda la vida.

La investigación, que se publica en la revista especializada Cell Stem Cell, revela la importancia de la proteína BMP en el proceso y puede ser clave para comprender la interacción entre el ejercicio, el envejecimiento y la neurogénesis. El hipocampo es una zona del cerebro vital para la memoria y es una de las dos zonas en las que se ha demostrado que se generan nuevas neuronas a lo largo de la vida. También resulta especialmente vulnerable a la degeneración relacionada con el envejecimiento. Hacer ejercicio de forma regular no sólo frena el deterioro del hipocampo sino que mejora la capacidad de aprendizaje y la memoria en los adultos.

"A partir de ahora podemos empezar a jugar con este mecanismo para comprender cómo el ejercicio influye en el cerebro que envejece", dice Gage en un comunicado del instituto. Helena Mira, del Instituto de Salud Carlos III en Madrid, es coautora junto con Gage del trabajo, en el que también participan científicos de la Universidad de Valencia y del Centro de Medicina Regenerativa en Barcelona. "Ya conocíamos mucho de cómo se desarrollan las neuronas pero no estaba claro cómo decidían las células madre neuronales empezar a dividirse", explica Mira.

Células sanguíneas

En la misma revista, otro famoso científico lidera un equipo que ha conseguido reprogramar células de la sangre, procedentes de muestras congeladas, para pasarlas a un estado similar al embrionario. Rudolf Jaenisch y sus colegas del Instituto Whitehead han obtenido estas células iPS de una nueva fuente, la sangre, que es común y accesible pero que hasta ahora se había resistido a los esfuerzos de los investigadores. Sin embargo, no son los únicos, porque otros dos equipos (uno también de Boston, EE UU y otro japonés) presentan el mismo logro en la revista.

Como es posible multiplicarlas en laboratorio estás células derivadas de las sanguíneas se pueden utilizar para estudiar los mecanismos moleculares y genéticos de enfermedades de la sangre y otros trastornos, señalan los científicos.

Las células iPS se reprograman mediante la inserción de cuatro genes en el ADN de la célula adulta. La investigadora Judith Staerk, primera firmante del artículo con Jaenisch, consiguió hacerlo con células sanguíneas de un banco de sangre introduciendo los cuatro genes juntos, en vez de hacerlo por separado.

Como es natural, no todas las células de la muestra volvieron a la infancia. La sangre se compone de glóbulos rojos que transportan el oxígeno, glóbulos blancos que forman parte del sistema inmune y plaquetas que producen la coagulación. Sólo se pueden reprogramar los glóbulos blancos, porque los otros dos tipos de células no tienen núcleo ni, por tanto, ADN, y de los glóbulos blancos sólo se consiguió la reprogramación de las células T y unas pocas de las mieloides, mientras que no hubo éxito con las células B. Los otros dos equipos comunican también la reprogramación de células T.

Fuente: El País.

Redes 65: La nueva cardiología.

El desarrollo tecnológico abre un nuevo escenario para seguir luchando contra las patologías del corazón, que pronto serán la mayor causa de muerte en todo el planeta. La revolución de la cardiología tardará unos años aún en mostrar sus éxitos, aunque ya podemos vislumbrar hacia dónde se dirige. Francisco Fernández-Avilés, investigador y cardiólogo del hospital Gregorio Marañón de Madrid, está desarrollando –en colaboración con la Universidad de Minnesota, EUA– un trabajo pionero en el mundo en lograr el primer corazón artificial hecho a partir de células madre del paciente. Fernández-Avilés explicará a Punset cómo se están dando los primeros pasos para construir un corazón bio-artificial.

La cátedra ELA del Instituto de Neurociencias impulsa un nuevo ensayo de esclerosis lateral amiotrófica.

El ensayo clínico que los investigadores de la cátedra ELA del Instituto de Neurociencias y del Hospital Universitario Virgen de la Arrixaca de Murcia abre una segunda fase con la ampliación de 63 nuevos pacientes.

Se trata de un ensayo que se prolongará durante dos o tres años y la intención de los investigadores es poder comenzar entre los meses de junio y septiembre, según ha indicado Elena Contreras, directora de la Fundación ELA.

La Fundación Diógenes celebra este año su X aniversario y por ello han organizado un amplio programa de actividades. Entre ellas, con motivo del Dia Mundial de la ELA, que se celebra el 21 de junio, la Fundación ha programado el sábado 26 de junio una jornada informativa en el Centro de Congresos de Alicante con la participación entre otros, del Dr. Salvador Martínez (investigador del Instituto de Neurociencias y director de la Cátedra ELA).

Contactos:
Asociación andaluza de Esclerosis Lateral Amiotrófica

Fuente: Instituto de Neurociencias de Alicante.

Cells to the Rescue

BY JASON WARSHOF


Michael Wolfe

Necessity is indeed the mother of invention. While limitations on federal funding for embryonic stem cell research—which were partially lifted last March—touched off a series of heated ethical debates nationally, they also sparked new developments in labs like Michael Wolfe’s.

“Researchers know a great deal about embryonic stem cells,” says Wolfe, professor of medicine and chief of gastroenterology at the BU School of Medicine and Boston Medical Center. “But there are other potential sources for obtaining stem cells—all of which can express every gene in a human’s makeup—to investigate and explore. In recent years, we have seen phenomenal progress in these new areas.”

Induced pluripotent stem cells, or iPS cells for short, are adult cells that have been taken from a patient’s skin and then reprogrammed into undifferentiated cells able to develop into any one of the more than 200 types of cells in the human body. Because iPS cells are derived from the patient’s own tissue, they are not susceptible to rejection by the immune system when reintroduced, thereby potentially eliminating the need for immunosuppressants. With support from the Hartwell Foundation, Wolfe is exploring how iPS cells might be used to cure Type 1 diabetes mellitus.

Affecting approximately one in 300 children in the United States, Type 1 diabetes is caused by the immune system attacking pancreatic beta-islet cells, which are responsible for releasing insulin and without which the body is unable to utilize sugars and other nutrients to store and conserve energy. Current treatment options are less than ideal. Insulin replacement therapy requires patients to check their blood sugar levels at regular intervals and to administer painful injections, often multiple times every day. As a result, compliance can be erratic, despite serious long-term health risks, including blindness and renal and cardiovascular disease. Previous efforts to cure the disease by creating artificial beta cells have been unsuccessful.

“What do you think happens?” asks Wolfe. “The body says, ‘I don’t like these cells,’ and destroys them.” Instead, he and his team—including biochemist Michael Boylan and postdoctoral gastroenterology fellow Elisa Valente—are focusing on K-cells, endocrine cells in the upper small intestinal lining (adjacent to the pancreas) that share similarities with beta cells, including the ability to recognize glucose levels in the intestine and to manufacture needed hormones. In other words, says Wolfe, “you have a cell that behaves very much like a beta cell, only it’s not a beta cell,” making K-cells an exciting alternative for Type 1 diabetes research.

Building on results published in Science in 2000, in which Wolfe and his collaborators showed that K-cells can be used to express insulin in genetically altered mice whose beta cells have been destroyed, he is now working to develop a gene therapy treatment that will eliminate Type 1 diabetes in mice by delivering iPS cells to the intestinal lining. These iPS cells are programmed to develop into K-cells capable of producing insulin peptides in response to food ingestion, as well as another peptide that is naturally synthesized by K-cells, called glucose-dependent insulinotropic polypeptide, or GIP. Treatment in humans, a possibility that lies several years down the road, would involve a pain-free, one-time endoscopy and would include a kind of genetic circuit breaker designed to stop the therapy if toxicity develops or if it is no longer required.

To facilitate insulin production in K-cells, Wolfe is collaborating with Gustavo Mostoslavsky, an assistant professor of medicine and an expert in using lentiviruses to modify cells. “The virus we are using in this case has actually been derived from HIV,” says Mostoslavsky. “This sounds scary, but of course the virus has been emptied of its pathogenic qualities while retaining great efficiency at introducing genes into both dividing and nondividing cells.” Many other viruses can introduce genes only into cells that divide.

The peptide replacement technique under development by Wolfe and his colleagues could have far-reaching applications for viral hepatitis, chronic diarrhea, obesity, dwarfism, and other conditions caused by various hereditary and acquired deficiency states.

“We could actually treat anything that has a gene with these little peptide factories,” says Wolfe. “And we could do it with one treatment only, instead of using daily injections. Wouldn’t you rather have one treatment only?”





Fuente: Boston University.

Nanocapsule delivers radiotherapy

‘Hot’ nanocapsules can deliver targeted radiotherapy to individual organs, new research has shown.

A team, including Ben Davis and Malcolm Green of Oxford University’s Department of Chemistry, report in Nature Materials how they created a ‘cage’ out of a single-walled carbon nanotube and then filled this tube with molten radioactive metal halide salts.

Once the cage, and its cargo of salts, cooled the ends of the tube sealed to create a tiny radioactive nanocapsule with a ‘sugary’ outer surface that helps to improve its compatibility inside the body.

Using this method the team were able to create nanocapsules that could deliver a highly concentrated dose of radiation (800% ionizing dose per gram) of the kind needed for radiotherapy. They then used mice to test how these radioactive nanocapsules would be taken up by the body.

They found that the nanocapsules accumulated in the lung tissue but not in the thyroid, stomach, or bladder as occurred with ‘free’ doses of radioactive salts introduced without first being encapsulated. Even after a week in the body the nanocapsules remained stable without any significant leaking of radiation beyond the lung.

Whilst a lot of further work would be needed to create a treatment for humans, it’s the first time that researchers have shown how such a nanocapsule system for targeted radiotherapy might be made to work inside the body.

As the accompanying News & Views article notes this demonstration shows that: ‘radiosurgery at the nanoscale, from within the human body may have moved a step closer from science fiction to clinical practice.’

Image: Nanocapsules by Gerard Tobias

Fuente: Oxford University.

Identifican la función de una proteína capaz de proteger contra el Cancer

El descubrimiento podría abrir las puertas a nuevos enfoques para el estudio de la enfermedad.

La proteína p53 desempeña una importante función en la protección contra el cáncer, ya que evita la acumulación de mutaciones que lo desencadenan y su inactivación está estrechamente relacionada con la proliferación de los tumores. Un equipo internacional de investigadores, en el que ha participado el profesor de la Universitat Autónoma de Barcelona (UAB), el doctor Ignasi Roig, ha descubierto que esta proteína tiene un rol fisiológico inesperado: se activa también en el proceso de formación de los óvulos y los espermatozoides, según informa la UAB en su página web. El descubrimiento, que se publica en la revista Science, podría abrir las puertas a nuevos enfoques para el estudio de la enfermedad.

La proteína p53 se conoce como el guardián del genoma debido a que es fundamental para mantener su integridad, impidiendo la acumulación de mutaciones, originadas ya sea por mecanismos propios a la célula, como por la acción de agentes externos a ella. La proteína se activa como respuesta a determinadas señales, como son las roturas en el ADN. Esta activación supone una ralentización del ciclo celular para permitir a la célula reparar este daño. En caso de que el daño no sea reparado a tiempo, la activación de p53 acaba conduciendo a una muerte celular programada, llamada apoptosis. Este hecho hace que el gen que la codifica, llamado en humanos TP53, sea considerado un gen supresor de tumores, ya que su inactivación puede facilitar la progresión de muchos tipos de células tumorales.

Desde hace tiempo se especulaba sobre el origen, en algún momento de la evolución, del gen de p53. Desde un punto de vista evolutivo es comprensible pensar que la aparición de p53 precedía su función como gen supresor de tumores y que, por tanto debían existir otras funciones que desarrollara la proteína, hasta ahora desconocidas.

Activación en la meiosis

Mediante la observación de moscas modificadas genéticamente para señalizar la activación de p53, el equipo, dirigido por el doctor John Abrams de la Universidad de Texas Southwestern Medical Center, en Dallas, Estados Unidos, ha descubierto que p53 se activa durante la formación de los gametos -espermatozoides y óvulos-. En concreto se activa durante la meiosis, el proceso de división celular que genera los gametos. Se trata de un momento en el que la célula se autoinflige roturas de ADN a lo largo de todo su genoma. La reparación de estas roturas, crucial para el buen desarrollo de la meiosis, debe estar muy controlada para impedir la acumulación de mutaciones y su posible fijación en la descendencia, y el gen p53 desarrolla un mecanismo de control del proceso.

Además, los investigadores han descubierto que este rol de p53 -su activación durante la gametogénesis- está altamente conservado a lo largo de la evolución. El equipo investigación ha observado una activación similar de p53 durante la formación de espermatocitos de ratón, lo que reafirma la importancia del mecanismo de control.

Los resultados son muy relevantes, ya que ayudan a entender mejor la función de esta proteína esencial para detener la progresión tumoral y, por tanto, podrían abrir las puertas a nuevos enfoques en el estudio del cáncer. La investigación describe por primera vez un rol fisiológico de p53 en el desarrollo de la meiosis, y sugiere que la función del gen supresor de tumores puede ser una evolución de unas actividades primitivas relacionadas con la progresión de la meiosis.

Fuente: Revista Jano.

Las técnicas genéticas afinan la lucha contra el cáncer

La Academia de Ciencias de Nueva York presenta los últimos avances

Rutas bioquímicas y moleculares específicas, diseño inteligente de nuevos fármacos, perfiles genéticos y terapias personalizadas. Si de alguna forma hubiera que resumir la investigación en cáncer, estos serían sus capítulos principales. Todos ellos se complementan en la actualidad en busca de un objetivo común: simplificar la complejidad de una enfermedad para la que se contabilizan al menos 200 manifestaciones clínicas y dar con patrones comunes con los que abordar futuros tratamientos. La ciencia y, sobre todo, la tecnología que revisten a estos principios fundamentales fueron revisadas en las jornadas internacionales organizadas por la Academia de Ciencias de Nueva York en CosmoCaixa de Barcelona con el apoyo de Talencia, la nueva agencia de investigación de la administración catalana.

"El cáncer es un conjunto de enfermedades de base genética", señalaron al alimón el investigador Joan Massagué (del Memorial Sloan Kettering Cancer Center de Nueva York y el Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona) y el premio Nobel Michael Bishop. "Los genes tienen un funcionamiento simple, casi de encendido y apagado", puntualizó Bishop, "y sabemos que en cáncer el número de acciones sobre las que hay que intervenir es finito, tal vez una docena".

La cuestión es que el genoma humano está compuesto por 25.000 genes, y dar con todos los implicados en esta patología, o al menos con los más relevantes, está siendo la gran carrera de fondo a cubrir, pero no es imposible. Laura van't Veer, del Netherlands Cancer Institute, presentó en estas mismas jornadas los resultados preliminares de un sistema de diagnóstico genético basado en chips de ADN en el que es posible reconocer patrones de conducta en genes implicados en el cáncer de mama. "Hemos reconocido un patrón común en 70 genes", explica. Cuando están sobreexpresados o muestran mayor actividad, se da una mayor probabilidad de recurrencia y, por consiguiente, "el riesgo de desarrollo de metástasis es mayor".

Yusuke Nakamura, en la Universidad de Tokio, emplea una metodología similar pero abierta a toda forma de tumores. "Queremos saber por qué un fármaco funciona o no", explica el investigador japonés que dirige el mayor banco de datos genéticos en su país, Biobank Japan, En ambos casos, el uso de secuenciadores ultrarrápidos de ADN, gracias a los cuales se obtiene la secuencia entera del genoma humano en el lapso de unas pocas horas y por un coste "asequible para cualquier laboratorio u hospital", asegura Nakamura, facilitará "una rápida expansión" del diagnóstico basado en el perfil genético de pacientes. Los dos sistemas, ya en ensayo clínico, se están utilizando asimismo para afinar la terapia a administrar.

"Muchas moléculas son activas solo cuando falta o está sobreactivado un gen", señala Van't Veer. Con ese conocimiento se toma un atajo, como dicen Massagué y Bishop. El arsenal de principios activos contra el cáncer basados en un diseño inteligente, pero con respuesta desigual en función del tumor e incluso del paciente, prácticamente obliga a emparejar cada molécula con su gen. El proceso forma parte de la llamada investigación traslacional y da pie a lo que se llama terapia personalizada, prácticamente a medida.

¿Es un atajo al futuro? "Ningún sistema de salud en el mundo podría sostener docenas de fármacos para tratar todas las variantes de todos los tumores", responde Bishop. "Hay que simplificar, reducir la complejidad y atacar los patrones comunes en busca de respuesta", añade. Esa búsqueda de patrones, en forma de "paquetes de genes", es la base de la investigación sobre las metástasis de Massagué en Nueva York y en Barcelona. Los equipos del científico catalán han logrado identificar genes implicados en metástasis y rutas bioquímicas y moleculares precisas que "habilitan a la célula tumoral para desprenderse del tumor primario y anidar en un órgano distante".

Para dar con los genes implicados, los investigadores pueden bucear por el genoma entero, gracias a los nuevos secuenciadores y a la continua mejora de los chips de ADN, o bien centrarse en procesos concretos para los que se conoce una correlación cierta entre alteración genética y aparición de tumor. Este es el caso de las células madre, cuyo papel en el desarrollo de un cáncer parece cada vez más evidente.

Hans Clevers, del Hubrecht Institute , en Holanda, parece haber identificado el origen de tumores de colon en la falta de un gen concreto en las células madre adultas del epitelio intestinal. En experimentos con ratones, el equipo de Clevers ha logrado reproducir el proceso de diferenciación de células madre adultas intestinales y ha comprobado el efecto de la mutación del gen ACP. El resultado, resume el investigador, es la "aparición de microadenomas" cancerosos en el intestino delgado, el colon y el estómago de los modelos animales. El hallazgo, publicado recientemente, añade valor a los diagnósticos genéticos e incorpora una nueva diana sobre la que actuar farmacológicamente.

Es lo que Todd Golub, del Broad Institute de Boston (Estados Unidos), llama una pieza más de la taxonomía del cáncer. Algo así como un intento de redefinir la enfermedad mediante la expresión génica de eventos moleculares de interés en el desarrollo de un tumor. La asociación de esa expresión con librerías de moléculas, bien sean públicas o privadas, abriría la puerta, de nuevo, al diseño de fármacos más específicos, muy probablemente basados en unos pocos eventos.

"La investigación en cáncer está haciendo un recorrido parecido al de un péndulo", sostiene Golub. "Hace unos años nos basábamos en unos pocos fármacos capaces de destruir la célula tumoral, pero también la sana", explica. "En un futuro tal vez tengamos igualmente unos pocos fármacos que se administrarán de forma selectiva solos o en combinación en forma de cóctel de acuerdo con el perfil genético de cada paciente". Una dificultad es que las autoridades sanitarias se niegan a dar su visto bueno a cócteles de moléculas.

Fuente: El País.

Prevengamos el cáncer, ¿también el del fumador?

REPORTAJE

La mitad de las neoplasias de pulmón se detectan demasiado tarde - Los expertos debaten generalizar el cribado al igual que contra el tumor de mama y colon

El 95% de los cánceres de pulmón se deben al consumo de tabaco, con lo que la manera más eficaz de evitar la enfermedad consiste en no fumar. En 30 años, las políticas antitabaco españolas han conseguido reducir el número de fumadores mayores de 16 años hasta un 31,5%, según la Encuesta Europea de Salud en España (2009).

Ahora bien, ¿qué ocurre con aquellas personas que durante su vida han sido grandes fumadores y aún siguen con riesgo de desarrollar una neoplasia? ¿Y las que continúan fumando? Muchos expertos coinciden en que si existiera un cribado de pulmón eficaz disminuiría la mortalidad del cáncer más letal -actualmente, a los cinco años de extirpar el tumor sólo sobrevive un 15%-. La mitad de los casos se diagnostican cuando ya no se puede operar.

Encontrar un nódulo a tiempo puede salvar la vida a muchas personas, y aunque los estudios realizados hasta el momento no concluyen que se deban hacer pruebas sistemáticas, los investigadores no han arrojado la toalla. "Es necesario encontrarlo porque realmente nos encontramos ante un problema de salud pública", indica Dolores Isla, portavoz de la Sociedad Española de Oncología Médica (SEOM). ¿Por qué no existe aún un cribado de pulmón, igual que lo hay para el cáncer de colon o de mama?

Los estudios que se han realizado hasta el momento no demuestran que realizar pruebas periódicas en busca de lesiones malignas en todos los fumadores y ex fumadores disminuya realmente la mortalidad a nivel poblacional. Por el contrario, puede dar lugar a falsos positivos y, por tanto, a intervenciones innecesarias y agresivas (alcanzar los pulmones no es fácil). Por otro lado, a diferencia del colon o la mama, el pulmón es un órgano más difícil de observar. Su tejido y sus intrincadas ramificaciones hacen que un nódulo sea difícil de ver y distinguir.

Más allá de la evidencia científica sobre la efectividad del cribado, desde algunos sectores también se ha cuestionado si se deben dedicar recursos públicos a los fumadores por considerar que el daño que se infringen se debe a una decisión propia. Incluso en Reino Unido, un país con fuertes políticas antitabaco, el Gobierno llegó a plantearse en 2003 la posibilidad de no costear ciertas enfermedades o procesos que se derivan del abuso del tabaco y, recientemente, si los fumadores deberían pagar cuotas sanitarias más altas por los gastos que ocasionan al sistema público de salud.

Para algunos, las políticas antitabaco discriminan claramente al fumador y al ex fumador por no considerarlo una persona enferma, como ocurre con otras adicciones, afirma Adonina Tardón, investigadora del Instituto Universitario de Oncología de Asturias, la comunidad española con más personas con cáncer de pulmón. Tardón considera correcto que las políticas contra el tabaco prioricen la prevención, pero critica que se dediquen tan pocos recursos a los fumadores. "Existe una gran cantidad de fumadores en los que el mal ya está hecho. Para desarrollar la enfermedad tienen que pasar unos 40 años. Hoy en día, ¿quién ha pasado ese tiempo fumando? Sobre todo hombres, y también mujeres, que empezaron a fumar en los años setenta, cuando fumar no se veía tan mal y no había políticas antitabaco", añade.

Dejarlo no es fácil. La sanidad pública no subvenciona los tratamientos farmacológicos para dejar de fumar. "El 97% de las personas que intentan dejarlo no lo consiguen", observa. Algunos creen que si se ofreciese un cribado aumentaría la adherencia a los tratamientos para dejarlo.

Aunque el cribado de pulmón no se practica de forma sistemática, sí que se aplica en algunos casos. Josep Morera, neumólogo del hospital Trias i Pujol de Badalona que atiende al rey Juan Carlos I en sus chequeos, explica que al Monarca se le realiza un TAC periódico por tratarse de un fumador (hábito que ha abandonado desde la intervención para extirparle un nódulo que ha resultado ser benigno). Para el especialista, a pesar de las incertezas y aunque no sea adecuada la exploración de todo fumador o ex fumador, sí resulta recomendable en aquellos pacientes en los que se haya detectado alguna patología respiratoria, como un enfisema.

Laureano Molins López-Rodó, jefe del servicio de cirugía torácica del hospital Clínic de Barcelona que operó al Rey, también cree necesario avanzar en esta dirección: "En cáncer tenemos los big four, que son el colon, la mama, la próstata y el pulmón. En los tres primeros, en sus estudios y programas de cribado de diagnóstico precoz se ha conseguido en 20 años pasar de un 60% o un 65% de supervivencia a entre 80-95%, con que significa que esos programas de cribado sirven. En pulmón no se ha hecho nunca a pesar de ser el tumor más frecuente y el que más mata". Y añade: "Selectivamente es algo que hoy no está establecido pero que en los próximos años creo que llegará".

Hasta ahora, los estudios han evaluado diferentes tecnologías. Las candidatas más firmes, la radiografía (muchas veces combinada con prueba de esputo) y la Tomografía Computerizada de Tórax (TAC). Esta última ha resultado más eficaz en casos individuales. El problema está en que todos los estudios presentan salvedades metodológicas que hacen que no sean concluyentes. Entre otras, no haber seguido a suficientes personas, no haberlo hecho por suficiente tiempo o no comparar datos con sujetos que no fuman.

Incluso en alguno de ellos aparece, como siempre que se trata del tabaco, la sombra alargada de las tabacaleras. Así ocurre con el estudio publicado en el año 2006 por el New England Journal of Medicine. Indicaba que el TAC podía disminuir la mortalidad en un 80%. Poco después se descubrió que la autora principal había recibido financiación por parte de la industria tabacalera. "Aunque en los años ochenta se oponían a los estudios sobre cribados, ahora parece que les interesa que se diga que funcionan porque emiten un mensaje tranquilizador", afirma Morera.

Al poco tiempo, otro estudio concluyó que el cribado podía hacer más mal que bien por la gran cantidad de falsos positivos que podían llevar a intervenciones innecesarias y con efectos importantes en la calidad de vida del paciente.

Se espera que a finales de este año se hagan públicos los resultados del mayor estudio sobre cribado liderado por el National Cancer Institute de EE UU. Se compara el uso del TAC con la radiografía en más de 53.000 fumadores y ex fumadores. "Estamos esperando los datos, este estudio nos va a indicar por dónde ir", afirma Isla: "El problema de estas investigaciones es que requieren mucha población, un intervalo de tiempo largo y tienen un coste elevado".

Los estudios indican que si existiera una buena prueba de cribado realmente eficaz no se dirigiría a todo el mundo. Habría que realizarla en fumadores de un paquete al día durante más de 20 años. Tanto en hombres como en mujeres de entre 50 y 74 años. Este rango de edad es el que utilizan algunos de los estudios revisados.

En España, más de 1.298.000 personas se corresponden con este perfil, según el informe de evaluación de cribado de pulmón que el año pasado realizó la Agencia de Evaluación de Tecnologías Sanitarias de la Xunta de Galicia, con financiación de los ministerios de Sanidad y el de Ciencia y Tecnología.

El estudio concluye que hoy no hay un cribado eficaz. También indica que los recursos a destinar serían muchos. "Saturaríamos el sistema sanitario en neumología", indica uno de sus autores, Alberto Ruano-Raviña, epidemiólogo de la Universidad de Santiago de Compostela. "Resulta más rentable que esta inversión se dedique a prevenir".

Para algunos especialistas, los trabajadores de ciertos sectores que fuman serían firmes candidatos a un cribado. "A día de hoy, si se seleccionase muy bien a quien hacer el TAC sería útil. El valor predictivo sube al 47% si se dirige a la población adecuada, como los trabajadores expuestos a ciertas sustancias químicas en los que se ha visto que hay más tumores", indica Tardón.

Aún se pueden sumar más factores de riesgo, como la genética. "Si hay un precedente familiar de primer grado", añade la investigadora. Los estudios de Tardón también indican que existe un gradiente social: los hombres con menor nivel educativo fuman más y suponen el 78% de los enfermos de cáncer de pulmón.

Según Ruano-Raviña, aunque hay casos en los que el TAC permite detectar lesiones antes de que haya síntomas y actuar, la realidad es que en muchos casos la neoplasia tan solo resulta visible en estadios avanzados. Se actúa un poco antes, pero la vida del paciente se puede alargar unos meses. En definitiva, la mortalidad no disminuye. "Si hubiese un cribado capaz de detectar el cáncer en fase I sería lo ideal", observa. "Ahora los cánceres de pulmón en fase I se detectan cuando hay sintomatología o por casualidad", añade.

Las dificultades de observación hacen que tampoco sea fácil determinar la periodicidad con que se debería aplicar el cribado. En el caso del pulmón, las lesiones precancerosas no sólo son más difíciles de detectar con las técnicas actuales, sino que dependiendo del tipo de tumor la evolución puede ser más o menos rápida. Según estudios publicados, se producen 20 divisiones celulares hasta que el tumor tiene un tamaño de un milímetro. Unas 22 hasta que es visible y 28 hasta que es claramente visible con tomografía. Cuando se ha dividido entre 35 y 41 veces puede haber alcanzado un tamaño aparente y letal, unos 10 centímetros. Para que se produzca cada una de estas divisiones deben pasar unos 40 días. O sea, que para que el tumor sea realmente detectable deberían transcurrir dos años y medio.

Los científicos buscan técnicas de cribado alternativas al TAC. "La biología molecular tiene mucho que decir, hay prometedores estudios con aspirados bronquiales, o con muestras de esputo", afirma Isla. En este sentido, se está investigando en marcadores genéticos y en el análisis más efectivo de muestras biológicas. También se está mejorando la técnica del broncoscopio (un instrumento que se introduce por la boca para alcanzar los pulmones).

Médicos e investigadores están de acuerdo en que invertir en prevención pasa, en primer lugar, por aplicar medidas que eviten que los jóvenes no empiecen a fumar. Ahora bien, "también es necesario dedicar recursos dirigidos a los fumadores", afirma Tardón. Por un lado, "las terapias para tratar el tabaquismo deberían estar accesibles en todos los centros de atención primaria. Se ha demostrado que los fármacos para dejar de fumar son eficaces y no están subvencionados. El tabaquismo es una adicción como otras", afirma Tardón.

"Y además hay que dedicar esfuerzos para lograr un cribado, porque las campañas han conseguido reducir el consumo, pero existe una franja de población que empezó a fumar hace años, cuando no existía esta conciencia, había publicidad y se podía fumar en todas partes. Son quienes ahora está desarrollando los tumores", concluye Tardón.

Fuente: El País.

El futuro de los antibioticos

Since the discovery of Penicillin by Alexander Fleming, antibiotics have revolutionised medicine and saved millions of life. But over the last twenty years the cost of this success over bacterial infections has arisen. The widespread emergence of antibiotic resistance poses a major public health problem, threatening to reverse the life saving impact of Fleming’s discovery. A flurry of recent newspaper articles and research papers have discussed the impact of antibiotic use on resistance and efforts to overcome the dearth of new treatment options.

The introduction of antibiotics to treat bacterial infections is one of the most successful developments in medicine. However, this breakthrough is now threatened by ever-increasing levels of antibiotic resistance. Antibiotic resistant strains exhibit a greater ability to survive doses of antibiotics that would be lethal to typical strains. This higher resistance reduces the effectiveness of an antibiotic, leading doctors to use alternative antibiotics, which can eventually lead to the evolution of strains resistant to multiple antibiotics. Strains of multidrug resistant Staphlycoccus aureus and TB are spreading around the world, requiring ever harsher and expensive treatment regimes and causing increasing number of deaths. In the EU these mutltidrug resistant bacteria cause around 25 000 deaths a year, with costs as a result of treatment and loss of productivity estimated to amount to around 1.5 billion Euros. Where does this leave our aforementioned medical breakthrough? How has this widespread resistance emerged, and what can we do to counteract it?

Though most of the antibiotics in use now have been chemically synthesised, they stem from naturally occurring molecules that evolved over millions of years, as different species of microorganisms fought to reign supreme in their local habitat. During this times microorganisms have evolved to both produce, and overcome, different antibiotic molecules. When humans began using these molecules to treat bacterial infections, we exposed a far greater number of bacteria to far higher levels of antibiotics than would occur naturally in the microbial world. The result has been evolution in ‘real time’. Antibiotics act as a selective pressure leading to the selection of resistant bacteria within an environment, eventually leading to the loss of any susceptible species. To find out more about the evolution and mechanisms of antibiotic resistance, watch this animation produced by the US Food and Drug Administration.
Antibiotics when first produced were hailed as a miracle cure, demanded by patients to treat all types of illnesses. This widespread, and often misguided, use of antibiotics in humans as well as animals is responsible for the speed at which antibiotic resistance has evolved. Antibiotics have been used mistakenly to treat viral infections, such as colds, when they are only effective against bacterial infections. Many studies have shown the dynamic relationship between the prescribing of antibiotics and levels of antibiotic resistance in populations, and this has led to initiatives at all levels promoting the responsible prescribing of antibiotics. But, as an article in the Telegraph newspaper states, many patients are still wrongly given antibiotics for coughs and colds. Studies into why this is still occurring suggest a number of reasons for this, including that many patients and doctors do not appreciate the risk of antibiotic resistance evolving from a single course of antibiotics – considering it a problem of the population not the individual. A new paper published in the British Medical Journal (BMJ) this week, and featured in the Telegraph newspaper highlights for the first time the impact that antibiotics have on the emergence of antibiotic resistance in individuals.

The research conducted at the University of Bristol, in collaboration with the University of Oxford, reviewed and analysed previously published data on the emergence of antibiotic resistance after patients were treated for urinary or respiratory bacterial infections. They found that patients who were prescribed antibiotics were more likely to contain bacteria resistant to antibiotics for a period of up to 12 months after they had finished their treatment. Patients that took multiple courses of antibiotics during the 12 month period had a higher chance of having resistant bacteria within them. The researchers believe that the residual effect of antibiotics in promoting resistant bacteria is the reason behind the high levels of antibiotic resistance found in the community.

The work shows that in the case of antibiotics, one more really does make a difference. The researchers hope that this work will help to promote stricter prescribing of antibiotics and prolong the lifespan of our antibiotics.

Why when antibiotic resistance has been emerging for decades is its threat only now considered so serious? The era of antibiotics began in the 1920s and 30s with the discovery of Penicillin by Alexander Fleming and Protosil by Gerhard Domagk. From these original two, there are now over 13 classes of antibiotics, some into their fifth generation, consisting of both chemically synthesised and natural compounds. In their heyday, 15–20 new antibiotics were released each decade, but in the last ten years only 6 new drugs have come on the market and, according to an article in the same edition of the BMJ, only two new drugs are under development. It is this massive drop-off in new drugs which has led to the increased concern around antibiotic resistance. The previous approach of treatment with ‘something new’, no longer works when new drugs aren’t appearing.

Why has the production of antibiotics dropped-off and what can we do to promote it? An analysis and article by Morel and Mossialos in the same edition of the BMJ discusses this topic. The pharmaceutical industry has been reluctant to invest in research into antibiotics for a number of reasons. This includes the restrictive use of new antibiotics, with doctors reserving them for the most serious cases and the curative nature of the drugs making them far less profitable than drugs that mitigate symptoms. Antibiotic resistance itself is a disincentive for industry as it threatens to shorten the lifespan of the new treatment preventing sufficient financial returns. The European Council and the US have recently set up committees and task forces to promote the research and development of new antibiotics setting the goal of developing 10 new antibacterial drugs by 2020 – a sprint given the time taken for new drugs to be developed. How to go about jump starting industry to reach this goal is the central focus of these articles.

Together these articles highlight the critical state that we are in, and how close we are to losing this evolutionary race with bacteria. We require a concerted effort at all levels from patients to the pharmaceutical industry to conserve what we have and produce what we lack, antibiotics.

References
Course of antibiotics ‘can leave a patient resistant to that drug for up to a year’ Telegraph Newspaper 19 May 2010

Effect of antibiotic prescribing in primary care on antimicrobial resistance in individual patients: systematic review and meta-analysis (2010) Costelloe et al. BMJ 340:c2096

Tackling antibiotic resistance (2010) So et al. BMJ 340:2071

Stoking the antibiotic pipeline (2010) Morel and Mossialos. BMJ 340:c2115

Fuente: British Society for Immunology.