La torrefacción: la última novedad en la bioenergía

Pellets de biomasa. / Kapilbutani (WIKIMEDIA COMMONS)

Fuente: madri+d

La torrefacción, que consiste en tostar lentamente el material de biomasa para mejorar su contenido energético, se ha presentado como uno de los elementos constituyentes de la solución para la implantación de la bioenergía a gran escala. Desde este sector industrial se asegura que la tecnología de torrefacción está disponible y funciona, pero su adopción no ha sido tan rápida como se esperaba.

A principios del mes pasado, un buen número de especialistas, investigadores y fabricantes se dieron cita en Bruselas para departir sobre los progresos y las perspectivas en lo referente a la torrefacción con ocasión del congreso de la Asociación Europea de la Biomasa (AEBIOM).

En gran medida, la torrefacción es aún la recién llegada a este sector, pues surgió en torno a 2007 como el método para obtener el ‘combustible renovable sólido del futuro’. Se ha presentado como una alternativa a la combustión de carbón pulverizado y también presenta buenas perspectivas para aplicaciones de calefacción a mediana escala.

En el mencionado congreso de AEBIOM, Michael Wild, presidente del IBTC, Consejo Internacional para la Torrefacción de la Biomasa, incidió en que la torrefacción ha dejado de ser una tecnología para el futuro. Y señaló: “Puedo afirmar que hoy en día, en 2014, ya está disponible [...] Podemos asegurar que la torrefacción, como tecnología, ya está disponible y funciona”. Sin embargo, y pese a la creciente demanda en Europa de aplicaciones a pequeña escala de los productos de la torrefacción, los avances no se están produciendo a la velocidad esperada en este sector.

El proceso de la torrefacción consiste en calentar material de biomasa, como madera, desechos y cultivos, a una temperatura de entre doscientos y trescientos grados centígrados en ausencia de oxígeno. Mediante este proceso de calentamiento lento, la biomasa se tuesta y libera compuestos volátiles, al tiempo que se descomponen las hemicelulosas que contiene. De esta manera, se obtiene un producto torrefactado y seco que es estable, quebradizo y más sencillo de triturar que el material de biomasa original, teniendo también menor propensión a la degradación biológica mientras se mantiene almacenado.

Pero el proceso no está exento de complicaciones. Si bien el proceso de tostado y secado incrementa el contenido de energía/carbono, la densidad a granel del material torrefacto dificulta su transporte y almacenamiento desde el punto de vista económico. Como solución, se ha propuesto ‘densificar’ el material y transformarlo en pastillas de energía.

Esta ‘densificación’ conlleva sus propias dificultades pues, según reconoció el propio Wild, “muchas empresas subestimaron la dificultad que entrañaría la densificación [...] La obtención de las pastillas de energía no es tan complicada [...] Lo que es más complejo es conseguir que el proceso sea realmente eficiente, con un consumo energético aceptable y un desgaste asumible de las herramientas empleadas”.

También existe margen de mejora en lo que respecta al almacenamiento al aire libre de los productos torrefactos. Berry Meuleman, de Vattenfall, señaló la importancia a este aspecto para su empresa y señaló, en relación a los productos de la torrefacción, lo siguiente: “Deseamos utilizar la misma logística que en nuestras centrales energéticas de carbón, lo que implica que debemos poder almacenarlos en el exterior, junto a nuestras pilas de carbón [...] Por tanto, tienen que ser hidrofóbicos y su olor no debe plantear ningún problema”.

En el seno de este sector confían en poder solucionar por medios sencillos asuntos como estos que quedan pendientes. Dejando a un lado las dificultades de índole técnica, tanto Meuleman como Rob Voncken -de Topell Energy- apuntaron la necesidad de implantar estructuras de apoyo en los Estados miembros para que el proceso de la torrefacción pueda prosperar.

El proyecto financiado con fondos europeos SECTOR, Production of Solid Sustainable Energy Carriers from Biomass by Means of TORrefaction, respalda los trabajos destinados a implantar en el mercado la torrefacción. El equipo responsable del mismo trabaja en el desarrollo de tecnologías que permitan la producción de vectores de bioenergía en estado sólido. Su objetivo último consiste en acortar el plazo de comercialización de la tecnología de torrefacción y favorecer su introducción en el mercado dentro de unas rigurosas condiciones límite relativas a la sostenibilidad.

Un nuevo fármaco reduce un 81% el riesgo de progresión de cáncer de próstata

Fuente: madri+d

Un nuevo fármaco, en cuyo desarrollo ha participado el Hospital Vall d’Hebrón de Barcelona, disminuye en un 81% el riesgo de progresión de cáncer de próstata metastásico y retrasar el inicio de la quimioterapia hasta más de dos años.

Un estudio internacional de fase III, realizado sobre 1.717 pacientes con cáncer de próstata metastásico, demuestra que el uso del fármaco enzalutamide antes de la quimioterapia disminuye el riesgo de muerte por la enfermedad y permite retrasar su progresión, según ha informado el centro sanitario catalán.

Según el estudio, cuyo resultado se ha publicado en la revista The New England Journal of Medicine, en los pacientes con cáncer de próstata metastásico (resistente a la castración) el tumor ya no responde a los tratamientos hormonales que buscan disminuir las hormonas masculinas (andrógenos) de las que se alimentan las células cancerígenas para crecer. Este estudio ha demostrado que la administración de ‘enzalutamide’ antes de la quimioterapia en pacientes metastásicos que no presentaban prácticamente síntomas, bloquea estas hormonas y permite retrasar el inicio de la quimioterapia hasta 28 meses.

El ensayo, en el que han participado el Hospital Universitario Vall d’Hebron y el Vall d’Hebron Instituto de Oncología (VHIO), ha demostrado que los pacientes que recibieron enzalutamide consiguieron reducir la progresión del cáncer en un 81% en comparación con los enfermos que recibieron placebo. Según el Hospital del Vall d’Hebrón, se trata de un tratamiento con menos toxicidad que prácticamente no conlleva efectos adversos, salvo fatiga e hipertensión. Hasta ahora, los pacientes con cáncer de próstata metastásico que no respondían al tratamiento hormonal, no disponían de alternativas a la quimioterapia, pero los resultados del estudio avalan que con este nuevo tratamiento, los pacientes que no tengan muchos síntomas, pueden retrasar el inicio de la quimioterapia hasta 28 meses con una mejor calidad de vida. El doctor Joan Carles, jefe de la Unidad de Genitourinario del Hospital Vall d’Hebron y del VHIO, ha explicado que “el tratamiento con enzalutamide es fácil de administrar, tiene poca toxicidad y mejora la supervivencia y la calidad de vida de los pacientes con cáncer de próstata metastásico”. “Este es el segundo fármaco que demuestra que podemos controlar la enfermedad, retrasando su progresión”, ha precisado el especialista. “Gracias a los estudios que se están haciendo en los últimos años en esta línea, la supervivencia de estos pacientes se ha doblado hasta los 35-40 meses”, ha añadido.

El cáncer de próstata es el tumor más relevante y el que tiene mayor incidencia en el hombre, ya que afecta a 57 de cada 100.000 hombres, lo que significa que cada año se diagnostican 25.000 nuevos casos en España. El tratamiento habitual en este tipo de cáncer consiste en cirugía y radioterapia asociada o no a la hormonoterapia (tratamiento hormonal). Según los médicos, entre un 20 y un 30% de los pacientes con cáncer de próstata recaerán y acabarán haciendo metástasis.

En esta situación y desde hace más de 60 años, el tratamiento con hormonas ha demostrado que es el más eficaz, pero después de un período prolongado con este tratamiento estos enfermos se hacen resistentes a la terapia hormonal. Este grupo de enfermos, a los que los especialistas llaman ‘resistentes a la castración’, tenían una supervivencia de 12 meses antes de 2004, pero actualmente, gracias al desarrollo de nuevos fármacos más efectivos, se encuentra en 3-4 años.

En el Servicio de Oncología del Hospital Universitario Vall d’Hebron cada año se diagnostican 200 nuevos casos de cáncer de próstata, 60 de los cuales son resistentes a la castración. Estos pacientes, ha recordado el hospital, cuentan con el apoyo y seguimiento de un equipo multidisciplinar formado por profesionales de Urología, Oncología Radioterápica y Oncología Médica.

Utilizar el VIH contra sí mismo

Virus del VIH. / Kanijoman (FLICKR)

Fuente: madri+d

Desde el inicio de la epidemia del VIH se han infectado con el virus cerca de 75 millones de personas y han muerto alrededor de 36 millones. Solo en 2012 se registraron veintinueve mil casos nuevos en la Unión Europea y el Espacio Económico Europeo (EEE).

Los medios de comunicación se han hecho eco del descubrimiento descubrimiento de un método que emplea el virus como una herramienta contra enfermedades hereditarias y que, a largo plazo, también podría utilizarse contra la propia infección del VIH. Según RT, investigadores de la Universidad de Aarhus han logrado alterar partículas del VIH para reparar genomas humanos mediante una técnica que denominan hit-and-run. Con ella podrían controlarse en breve partículas del VIH para tratar enfermedades hereditarias e incluso el propio virus.

Los científicos de la Universidad de Aarhus al cargo de la investigación lograron alterar partículas del virus para poder ‘cortar y pegar’ en el genoma humano mediante procesos biológicos. Las partículas alteradas se convierten así en un medio de transporte de, por un lado, las ‘tijeras’ encargadas de cortar la parte defectuosa del genoma y, por otro, del material biológico destinado a reparar el hueco dejado.

Jacob Giehm Mikkelsen, profesor asociado de genética en la Universidad de Aarhus, explicó la novedad que supone su hallazgo: “Ahora podemos cortar la parte del genoma defectuosa de las células enfermas y rellenar el espacio vacío de información genética que ha sido eliminada del genoma. La novedad radica en que podemos aunar las tijeras y el parche a la vez en las partículas de VIH de una manera inédita hasta ahora”.

En Science Alert se señala que la técnica es mucho más segura que los métodos de corte y pegado desarrollados hasta la fecha, pues las ‘tijeras’ utilizadas para cortar el ADN son una proteína de vida corta transportada en partículas del VIH modificadas. De este modo se impide que puedan reproducirse y cortar sin control, un problema presente en técnicas anteriores.

El profesor Mikkelsen profundizó en este aspecto: “Los métodos anteriores transferían el gen de las ‘tijeras’ a las células, una práctica que entraña peligro debido a que la célula continúa produciéndolas y genera la posibilidad de que sigan cortando sin control. Sin embargo, al crear las tijeras en forma de proteína, solo son capaces de cortar durante unas pocas horas antes de descomponerse. Además nos aseguramos de que la partícula vírica también porte una porción pequeña de material genético para tapar el hueco producido”.

Los investigadores denominan la técnica ‘hit-and-run’ debido a que el proceso es rápido y no deja secuelas. Design & Trend informa de que con esta técnica las células podrían incluso recibir genes capaces de combatir algunos tipos de cáncer y enfermedades hereditarias.

Yujia Cai, miembro del equipo de investigación, concluyó: “Al alterar las células relevantes del sistema inmunitario (linfocitos T) podemos otorgarlas resistencia a la infección del VIH e incluso dotarlas al mismo tiempo de genes capaces de combatirlo”.

Luz que regenera los dientes

ARANY PR ET AL / Efectos del láser en las células madre: imágenes de alta resolución de imágenes de rayos X y microscopía 3D

Fuente: abc.es

Primero los dientes y, si se confirman los resultados… huesos, cicatrización de heridas y más. Un láser de baja potencia puede activar las células madre del organismo para regenerar tejidos. Y el primer paso ha sido en los dientes, tal y como se explica en un artículo que se publica en la revista «Science Translational Medicine». La investigación, dirigida por David Mooney, investigador del Instituto Wyss (EE.UU.) sienta las bases para una serie de aplicaciones clínicas en la odontología restauradora y, en términos más generales y a más largo plazo, para la medicina regenerativa.

La medicina regenerativa, ya sea de tejidos, huesos u órganos, se basa en que un número de moléculas biológicamente activas, como las proteínas reguladoras denominadas factores de crecimiento, pueden inducir que las células madre se diferencien en diferentes tipos de células. La mayoría de las técnicas actuales requieren el asilamiento de las células madre del cuerpo, su manipulación en un laboratorio, para su posterior introducción en el organismo, algo que a menudo supone una serie de obstáculos, tanto regulatorios como técnicos, para su traslado clínica. Pero el enfoque que ha utilizado el equipo de Mooney es diferente. Por ello confía en que su método se traslade a la clínica más rápidamente.

La idea que ha puesto en práctica este equipo de científicos es emplear la luz de un láser de baja potencia para activar las células madre dentales humanas para que éstas fabriquen dentina, es decir, el tejido duro que similar al hueso y que constituye la mayor parte de los dientes. Además, en el artículo los investigadores describen el mecanismo molecular preciso implicado en este proceso.

No invasivo

«Nuestra técnica no introduce nada extraño en el organismo», apunta Mooney quien recuerda que el láser se utiliza desde hace tiempo de forma rutinaria en medicina y en odontología. Básicamente, añade, «se trata de regenerar los dientes en lugar de reemplazarlos».

La primera fase de la investigación, coordinada por el odontólogo Praveen Arany, de los Institutos Nacionales de Salud (NIH), se llevó a cabo en ratones en los que se aplicó la luz del láser de baja densidad en la pulpa del diente, lugar que contiene las células madre dentales adultas. A las 12 semanas las imágenes de alta resolución de imágenes de rayos X y microscopía confirmaron que los tratamientos con láser habían iniciado la formación de dentina mejorada.

A pesar de la complejidad de hacer odontología en una escala tan pequeña, como son los ratones, reconoce Arany, los resultados merecieron la pena: «la dentina formada era sorprendentemente similar en composición a la dentina normal, pero tenía una organización morfológica un poco diferente. Por otro lado –explica-, el puente de la dentina reparadora típico que se aprecia en los dientes humanos no era tan evidente en los dientes minutos de roedores, debido a los problemas técnicos del procedimiento».

Proteína TGF-β1

A continuación, el equipo realizó una serie de análisis para conocer el mecanismo molecular preciso responsable de los efectos regeneradores del tratamiento con láser. Y vieron que una proteína reguladora (TGF-β1) tenía un papel fundamental en la activación de las células madre dentales encargadas de inducir el crecimiento de la dentina. Más concretamente, explica Moosey, el proceso es el siguiente: la luz del láser activa las especies reactivas de oxígeno (ROS ), que son moléculas químicamente activas que contienen oxígeno que desempeñan un papel importante en la función celular, y ROS activa TGF-β1 que, a su vez, induce la diferenciación de las células madre en dentina.

Desde los comienzos del uso de láser en medicina a finales de 1960 son muchas las evidencias que sugieren que la terapia de luz de baja intensidad puede estimular todo tipo de procesos biológicos, incluyendo el rejuvenecimiento de la piel y la estimulación del crecimiento del cabello, entre otros. Sin embargo, el mismo láser puede también ser utilizado para la ablación de la piel y eliminar el vello, dependiendo de la forma en que se utilice. Ahora, este nuevo trabajo es el primero en el que se ha descifrado cómo los tratamientos con láser de bajo nivel funcionan a nivel molecular y, lo más importante, sienta las bases para promover protocolos de tratamiento controlados.

Desde hace tiempo se están investigando una serie de enfoques para la utilización de células madre en la regeneración de tejidos, indica Don Ingber, del Instituto Wyss. «Ahora este trabajo presenta una herramienta sencilla, innovadora y no invasiva, y al mismo tiempo potente, para este proceso».

El paso siguiente del equipo de Arany es llevar este trabajo a ensayos clínicos en humanos y ya está trabajando con sus colegas del Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial (EE.UU.) para diseñar los parámetros de seguridad y eficacia requeridos. «También estamos entusiasmados en poder ampliar estas observaciones a otras aplicaciones regenerativas con otros tipos de células madre», concluye Arany.

Abren una nueva vía para tratar la insuficiencia renal

Fuente: madri+d
Los metanefros son precursores de los riñones que se desarrollan en el feto y que han conseguido ser trasplantados en conejos adultos por investigadores del Servicio de Urología del Hospital La Fe y el Instituto de Ciencia y Tecnología Animal de la Universidad Politécnica de Valencia. Estos receptores adultos los adoptan como propios, por lo que no se genera rechazo. Los resultados de esta investigación abren la puerta a un posible tratamiento en humanos, pues la insuficiencia renal crónica afecta a más del 10% de la población adulta y a más del 20% de los mayores de 60 años. Actualmente cerca de 4.500 pacientes esperan un trasplante de riñón en España. La probabilidad de que estos injertos sean una alternativa ante la escasez de órganos para trasplante hizo que el estudio recibiera el 2º Premio entre más de 4.000 trabajos procedentes de 74 países en el Congreso Europeo de Urología, celebrado en Estocolmo, y despertó interés en el Congreso de la Asociación Americana de Urología.

“Una posible solución a la actual escasez de órganos sería disponer de riñones provenientes de otras especies”, ha sostenido el doctor César David Vera Donoso, del Servicio de Urología e investigador principal del proyecto. “Los injertos no vascularizados pueden ser trasplantados inter-especies sin ocasionar rechazo, a diferencia de los trasplantes vascularizados”. De esta manera, ‘adopta como propio’ el metanefros y lo vasculariza, permitiendo así su desarrollo.

RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

El experimento, en el que también participaron los doctores Francisco Marco y José Salvador Vicente Antón del Instituto de Ciencia y Tecnología Animal de la UPV, consistió en extraer el metanefros de embriones de conejos e implantarlos en conejos adultos cerca de un vaso sanguíneo grande. A las tres semanas se observó que el receptor había ‘adoptado’ el nuevo órgano y el se había desarrollado hasta convertirse en un ‘mini-riñón’.

En una segunda fase, los investigadores intentarán romper la barrera de especies, implantando metanefros de cerdo en conejos, lo que significaría un paso más para lograr que los metanefros de origen animal sirvan como potenciales donantes (xeno-trasplantes) al ser humano.

Desvelada la ruta que siguen las células del cáncer de mama para invadir otros tejidos

José Javier Bravo-Cordero en el laboratorio donde trabaja en el Albert Einstein College of Medicine de Nueva York.

Fuente: SINC

El investigador español José Javier Bravo-Cordero lidera un nuevo estudio sobre cáncer de mama que despeja el camino para diseñar fármacos que eviten las metástasis. Por primera vez han visualizado, dentro de las células cancerosas, el lugar y el momento en el que se activa la proteína que regula la invasión. Según los científicos, iluminando las células tumorales se podría modular su capacidad invasiva.

La metástasis es la primera causa de muerte en los pacientes con cáncer. Durante este proceso, las células tumorales se diseminan desde el tumor primario a diferentes órganos, abriéndose paso a través de la matriz extracelular que rodea los tejidos hasta llegar a los vasos que irrigan un nódulo.

Pero, ¿cómo llegan las células tumorales hasta el torrente sanguíneo? Un estudio realizado en el Albert Einstein College of Medicine de Nueva York (EE UU), liderado por el investigador español José Javier Bravo-Cordero, permite entender mejor este proceso.

“Las células tumorales forman unas estructuras invasivas denominadas ‘invadopodia’ –porque son similares a unos pies– que les permiten invadir el tejido al ir destruyendo la matriz extracelular. Estas estructuras requieren un preciso ensamblaje y desensamblaje para su funciónâ€�, explica a Sinc Bravo-Cordero, primer autor del trabajo.

Una de las proteínas que desempeña un papel importante en la invasión tumoral se denomina Rac1. De hecho, ciertos tumores, los más invasivos, muestran altos niveles de esta proteína.

Usando técnicas avanzadas de microscopia, los científicos han logrado visualizar el lugar concreto dentro de la célula tumoral y el momento preciso en el que la proteína Rac1 está activada durante el proceso de invasión. Los resultados se publican esta semana en la revista Nature Cell Biology.

Electricistas del cáncer

“Es como si enchufásemos la célula a una corriente para que emitiera luz. Al hacerlo, visualizamos el intrincado circuito de señalización de la proteína Rac1 que regula la invasión; y, como si fuéramos electricistas, podemos intentar modular una parte de ese circuito para entenderlo mejor�, explica Bravo-Cordero.

En una serie de experimentos con células humanas de tumores de mama, los autores han caracterizado las moléculas que intervienen en la regulación de Rac1. Así, han conseguido identificar una nueva ruta de señalización que podría usarse como diana para controlar la metástasis.

Utilizando una técnica de microscopia avanzada que permite controlar la actividad de Rac1 con luz, los investigadores han registrado las capacidades invasivas de las células cancerosas.

“Simplemente iluminando las células en la zona en la que la proteína quiere ser activada, podemos controlar su actividad y modular su capacidad invasiva�, subraya el experto español.

La nueva investigación resuelve que cuando Rac1 o algún componente de la ruta de señalización es eliminado de la célula, esta pierde sus capacidades invasivas.

“Es importante conocer los circuitos moleculares que controlan las etapas tempranas de la invasión tumoral, ya que permitiría diseñar fármacos más específicos que bloqueen dichos circuitos e impidan que la célula pueda invadir eficientemente�, concluye.