La determinación del tipo exacto de cáncer presente en un paciente sólo es posible

PIONEROS de Innovadores menores de 35 Latinoamérica: Silvia Caballero, Luis Azmitia, Juan Carlos Forero, Ana Carolina Riekstin, Alfredo Morales, Matías Viel y Norma Saiph Savage

NotiMx, Noviembre 2018.- En el marco de la premiación de los “Innovadores menores de 35 Latinoamérica” realizada por el MIT Technology Review en español en la Universidad Panamericana (UP) de Guadalajara, se dieron a conocer los proyectos de 35 jóvenes innovadores de menos de 35 años, entre más de 2 mil trabajos que concursaron y con el lema “Sé parte del cambio que quieres ver en el mundo”,

El evento fue impulsado por MIT Technology Review en español, la Universidad Panamericana campus Guadalajara y Opinno, consultora global de innovación española y organizadora del evento, con el apoyo de Secretaría de Innovación del Gobierno de Jalisco, Santander, Nissan, Fleet Solutions, Aga, Amazon Web Services y otras importantes empresas.

PIONEROS

Estos innovadores amplían el conocimiento científico y preparan el camino para las tecnologías del futuro.

Silvia Caballero, 33

Perú

Luis Azmitia, 34

Guatemala

Juan Carlos Forero, 34

Colombia

Ana Carolina Riekstin, 33

Brasil

Alfredo Morales, 34

Venezuela

Matías Viel, 24

Argentina

Norma Saiph Savage, 33

México

Silvia Caballero

Vedanta Biosciences

Ha identificado un cóctel de bacterias probióticas que podrían evitar contraer infecciones intestinales resistentes a los antibióticos.

“Nunca va a dejar de haber microorganismos resistentes a antibióticos”. Así de tajante se muestra la investigadora biomédica Silvia Caballero. Desde que se descubrieron las primeras cepas resistentes, el enfoque de la industria farmacéutica ante este problema apenas ha cambiado: descubrir nuevos antibióticos. E, invariablemente, los patógenos evolucionan y los resistentes al nuevo antibiótico comienzan a propagarse de nuevo. Así se llega a la situación actual: aproximadamente el 50% de las infecciones adquiridas en entornos hospitalarios en Latinoamérica son causadas por organismos resistentes a múltiples antibióticos. Para acabar con ellos, Caballero trabaja en un enfoque innovador:

utilizar un cóctel probiótico como arma preventiva para evitar que las enterobacterias resistentes a antibióticos lleguen a colonizar el intestino.

Esta concepción es el resultado de los estudios de doctorado de Caballero en el Memorial Sloan Kettering. Allí descubrió que hay ciertas bacterias presentes normalmente en la microbiota intestinal que son capaces de mantener a raya la proliferación de enterococos y enterobacterias, dos tipos de patógenos intestinales. “El problema es que estas bacterias atacan a personas con mala salud, con el sistema inmune deprimido a causa de otras infecciones o por estar sometidos a tratamientos para evitar el rechazo de un trasplante, por ejemplo”, explica la doctora peruana.

En sus experimentos, Caballero ha demostrado que la administración de un probiótico formado por estas bacterias beneficiosas a los individuos que tienen su microbiota natural alterada les permite hacer frente a la proliferación de enterococos y enterobacterias resistentes a antibióticos.

“La idea es poder administrar este tratamiento de manera preventiva a aquellos pacientes que ingresen en un hospital y tengan riesgo de desarrollar una infección resistente a antibióticos”, resume. Personas en tratamientos por quimioterapia, en cuidados intensivos, que reciban un trasplante. Todos ellos serían tratados hasta que el cóctel probiótico eliminase de forma natural a los patógenos de su intestino, evitando que lleguen a desencadenar una infección imposible de atajar.

Luis Azmitia

Universitätsklinikum

Schleswig-Holstein

Plantea secuenciar el genoma de los tumores cerebrales durante la misma operación para extirparlos y así acelerar el diagnóstico y el inicio del tratamiento

Los glioblastomas malignos son el tipo más común de tumores cerebrales en personas adultas. Aunque no existe cura para esta clase de cánceres, cada tipo posee una diferente prognosis y posibilidad terapéutica, que puede hacer variar la supervivencia desde unos pocos meses a varios años. La determinación del tipo exacto de cáncer presente en un paciente sólo es posible tras la realización de una biopsia del tejido extirpado durante una cirugía.

El investigador del departamento de neurocirugía del Hospital Médico de Schleswig- Holstein, Luis Azmitia, plantea una alternativa: realizar una secuenciación del genoma del tumor durante la propia cirugía utilizando el secuenciador de nanoporos MinION, comercializado por Oxford Nanopore. De esta manera el paciente dispondría del diagnóstico del tipo tumoral el mismo día de la extracción de la muestra.

“El diagnóstico normal tarda de seis a nueve días mientras que tenerlo el mismo día de la intervención supone una enorme ventaja, sobre todo en los países en desarrollo, ya que evita tener que volver a desplazarse al hospital a recoger los resultados tras la intervención e incluso permitiría iniciar el tratamiento durante el primer ingreso hospitalario”, explica Azmitia.

La propuesta del investigador es aprovechar la portabilidad de los secuenciadores MinION para realizar el genotipado de los tumores directamente en el quirófano en el que se extrae la muestra del tumor extirpado del cerebro del paciente. Las investigaciones preliminares de Azmitia demuestran la factibilidad de la idea, ya que ha logrado obtener el genotipo de este tipo de muestras en tan solo unas horas.

La línea principal de investigación del joven guatemalteco, no obstante, se centra en el desarrollo de terapias capaces de eliminar las células del glioblastoma. “Idealmente, en un futuro, si se confirma el diagnóstico de un glioblastoma durante la propia operación para extirparlo, se podría iniciar el tratamiento antitumoral antes de terminar la cirugía”, comenta Azmitia.

Juan Carlos Forero

Q-Technology

Sus apósitos nanotecnológicos aceleran la regeneración de la piel en las úlceras.

En los países menos desarrollados una de las complicaciones de la diabetes más comunes, y más temidas, es la aparición de úlceras en los pies. Según varias investigaciones científicas, se estima que el 15% de los enfermos de diabetes sufrirán este tipo de lesiones alguna vez en su vida, lo que representa una importante causa de minusvalía entre este colectivo cada vez más numeroso. El 85% de las amputaciones de extremidades en personas diabéticas vienen precedidas por la aparición de úlceras.

El biotecnólogo Juan Carlos Forero ha inventado ChitoCure, un apósito fabricado a partir de una matriz de quitosano funcionalizada con nanopartículas, que mejora la regeneración de los tejidos ulcerados.

Este invento es una consecuencia del trabajo que Forero realizó durante sus estudios de doctorado en la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso. Su investigación se centraba en la producción de unos implantes que estimulasen la regeneración del tejido óseo. Sin embargo, una observación realizada durante los ensayos de bioseguridad le permitió descubrir una aplicación inesperada para el material del que estaba hecho el implante.

Forero explica de esta manera la ventaja de su invento: “En el mercado existen muchos apósitos para el cuidado de heridas de la piel, pero la diferencia del prototipo desarrollado es que tiene la capacidad de regenerar la piel, no solo curarla. Cuando hay una úlcera se forma un biofilm de bacterias. La mayoría de los productos existentes mata estas bacterias y permite que la herida cicatrice, pero no regeneran el tejido”.

Esta capacidad se debe a la conjunción de las propiedades de la matriz de quitosano, una biomolécula obtenida a partir de las cáscaras de los crustáceos, un desecho muy abundante en la industria pesquera de Chile, y las nanopartículas con las que es modificada, que le añaden una mayor funcionalidad regeneradora. Al cabo de un par de semanas las heridas cubiertas con ChitoCure presentan entre un 60% y un 70% de su superficie cubierta por tejido regenerado, frente al apenas 10% en los apósitos con sólo la matriz de quitosano.

Ana Carolina Riekstin

École de Technologie Supérieure

Su metodología reduce el consumo energético y las emisiones de los grandes centros de datos mediante la automatización de sus procesos.

En 2017 Bitcoin alcanzó máximos históricos. Esto atrajo mucha atención mediática hacia todo lo que rodea a la criptomoneda, incluido el proceso llevado a cabo por los mineros, que consume grandes recursos computacionales y energéticos. Este es solo un ejemplo de cómo las nuevas infraestructuras que dan soporte al creciente mundo digital, repleto de accesos a Internet de banda ancha, servicios en la nube y streaming de contenidos dejan cada vez una mayor huella ambiental en el planeta.

Hacer más eficientes estas infraestructuras, como los centros de datos, es el objetivo del trabajo de Ana Carolina Riekstin. La investigadora brasileña ha creado herramientas para calcular y optimizar el consumo energético de las instalaciones en función de los procesos que desempeñan. El resultado son centros con los procesos más automatizados y que ahorran hasta un 50% del consumo eléctrico.

“Automatizar algunas tareas, como averiguar cuándo es más conveniente concentrar toda la carga en un único servidor cuando todos no están rindiendo al máximo, por ejemplo, hace que la infraestructura ya existente opere de un modo más eficiente energéticamente”, explica la investigadora del laboratorio Synchromedia de la École de Technologie Supérieure de Montreal.

Aparte del cálculo del consumo eléctrico en sí mismo, Riekstin ha desarrollado una forma de vincular dicho consumo a sus emisiones de gases de efecto invernadero, que varía en función de la ubicación de las infraestructuras y el momento del día, debido a los efectos locales en la generación de energía en la red eléctrica. Esto es especialmente complejo en el caso de grandes proveedores con infraestructuras conectadas en diversos puntos geográficos cuya coordinación podría significar un considerable descenso en el volumen de emisiones.

“Si solo nos preocupase reducir el consumo, bastaría con apagar los sistemas; lo que buscamos es mantener un objetivo de eficacia productiva global, pero con el menor consumo y las menores emisiones posibles”, concluye. Riekstin trabaja ahora con el IEEE para que sus modelos se traduzcan en la creación de unos estándares para la industria.

Alfredo Morales

New England Complex Systems

Institute

Aplica inteligencia artifi cial y análisis de big data como herramienta para desentrañar los patrones complejos de comportamiento social

Las redes sociales no solo han supuesto una nueva forma de conectar a personas entre sí, sino que se están convirtiendo en una valiosa fuente de información para las ciencias que estudian el comportamiento humano.

Alfredo Morales es investigador del MIT Media Lab y profesor del Instituto de Sistemas Complejos de Nueva Inglaterra y su trabajo se centra en aplicar algoritmos de inteligencia artificial para detectar patrones de comportamiento humano entre los datos que proporcionan las redes sociales.

Formado en la física de los sistemas complejos, aplica la metodología de esta ciencia, que trata de comprender fenómenos como los cambios de estado en la materia o la autoorganización de los sistemas, al estudio del comportamiento humano. “Hasta ahora los sociólogos intentaban explicar los fenómenos sociales sólo con estadísticas obtenidas a partir de pocos datos. Ahora por primera vez podemos observar cómo se produce la transmisión de la información en una sociedad, cómo esta se polariza, cómo emergen comportamientos a distintas escalas y surgen estructuras y fenómenos sociales”, explica Morales.

El enfoque propuesto por Morales consiste en observar las sociedades como sistemas complejos, con propiedades emergentes resultado de la interacción de sus componentes. El uso de algoritmos de IA sobre las grandes bases de datos disponibles, permiten aplicar esta metodología al estudio de fenómenos como la aparición de cámaras de eco en la opinión pública, que contribuyen a la polarización de la sociedad.

Un ejemplo fue la situación vivida en Venezuela tras la muerte de Hugo Chávez. El análisis de 16 millones de tweets publicados en los días previos y posteriores al fallecimiento le permitió a Morales localizar en un mapa de Caracas, la capital del país, el sentimiento político de los ciudadanos. De este modo pudo observarse una clara distinción en las opiniones mostradas en las redes sociales en función del lugar de residencia, así como la falta de comunicación entre los círculos de unos barrios y otros, lo que refleja el estado de polarización de la ciudad y la existencia de comunidades aisladas unas de otras.

Matías Viel

Beefl ow

Su consultora biotecnológica ofrece servicios de polinización a los agricultores para mejorar la

productividad de sus cultivos

El 70% de los cultivos requieren de la polinización mediada por abejas para la producción de frutos y semillas. Sin embargo, hasta ahora, la biotecnología no se había puesto al servicio de los agricultores para mejorar el rendimiento de este proceso crucial. En un contexto mundial de declive de las poblaciones de abejas, Matías Viel ha cofundado Beeflow, una empresa dedicada a prestar servicios de polinización mejorados a los agricultores. El objetivo, mejorar la productividad de los cultivos y poder hacer frente a la cada vez mayor demanda global de alimentos.

Hasta hace poco Viel era un emprendedor en busca de una empresa que acometer. En su búsqueda de un problema que resolver, se topó con Pedro Negri y Agustín Saez, dos científicos expertos en la biología de las abejas, que tenían sendas soluciones que no sabían cómo trasladar a la sociedad. Por un lado Negri había descubierto cómo fortalecer el sistema inmune de las abejas mediante la administración de un suplemento en su alimentación. Por otro Saez sabía cómo condicionar el aprendizaje de los insectos para que se buscaran un cultivo en concreto como fuente de nutrientes. Paradójicamente, ningún agricultor sabía de la existencia de ninguna de estas posibilidades.

Así surge Beeflow como una especie de consultoría especializada en polinización. Sus servicios incluyen toda la gestión del proceso, la instalación de las colmenas, el manejo de su alimentación para potenciar su salud y condicionar su búsqueda de néctar hacia el cultivo de interés. “Conseguir que las abejas trabajen mejor a bajas temperaturas se traduce en un aumento de la producción de las plantaciones de frutales”, explica Viel.

Los ensayos llevados a cabo con los productores dispuestos a probar sus métodos han logrado mejoras entre el 20% y el 90% en la producción de los cultivos, muy por encima del 10% que se habían marcado como objetivo para convencer a los clientes de la bondad de su enfoque.

Norma Saiph Savage

Botivist

Su uso de bots en redes sociales logra la movilización de activistas para realizar tareas concretas

El advenimiento de Internet y las redes sociales no solo ha creado un nuevo modo de interacción entre las personas, también ha servido como fuente para un nuevo tipo de investigación social sobre el comportamiento humano así como el desarrollo de herramientas para la acción colectiva. Este es el campo de trabajo en el que se mueve Saiph Savage, profesora de informática en la universidad de West Virginia.

En concreto merece destacar su trabajo con bots en redes sociales para lograr movilizar a los usuarios interesados en ciertas temáticas a participar en acciones colectivas. En 2015, Savage colaboró con Microsoft en el desarrollo de Botivist. Este sistema analiza la actividad en redes sociales para identificar usuarios según sus ideas expresadas. Una vez elegidos los perfiles, los bots les envían un mensaje animándoles a tomar una acción.

Usar Twitter, Facebook o LinkedIn, permite a cualquier organización alcanzar una audiencia mucho mayor que tener que empezar de cero. Así, por ejemplo, se logró movilizar a gente interesada en temáticas infrarrepresentadas en Wikipedia. “Hay temas sobre los que nadie habla, vacíos en la enciclopedia”, explica Savage, que decidió utilizar los bots para reclutar a mujeres latinoamericanas para aportar biografías de otras mujeres latinoamericanas exitosas. Los bots son herramientas para ayudar al humano a hacer mejor su trabajo. Las expertas reclutadas ni siquiera tenían que aprender cómo editar Wikipedia: de esta tarea también se ocupaba un bot.

Una de las cosas que Savage descubrió es que los bots que más efectivos resultaban en el reclutamiento de activistas eran los que más claramente manifestaban su naturaleza y su intención. Esto contrasta con la actividad subrepticia de las cuentas con identidades falsas que se hacen pasar por personas reales y que tanta controversia han generado por su uso en recientes campañas políticas, como en la elección de Donald Trump como presidente de EE.UU. Precisamente el uso de bots por parte de los políticos fue uno de los motivos para realizar este estudio.