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Realtà virtuale per ritardare la demenza senile

I giochi con esercizi fisici usando la realtà virtuale potrebbero offrire speranza per ritardare la demenza

La ricerca suggerisce che i giochi di realtà virtuale che combinano attività fisica e allenamento del cervello possono aiutare a rallentare il declino cognitivo negli anziani.

 

Andrea Rice da: cnet.com

L’ exergaming di realtà virtuale  è esploso in popolarità negli ultimi anni, con più persone che si allenano utilizzando PlayStation RV o visori Oculus  e giocando a giochi come Beat Saber e Supernatural . Meno noto è l’impatto che l’exergaming RV può avere sul miglioramento della funzione cognitiva negli anziani.

La crescente ricerca, tuttavia, suggerisce che l’exergaming RV, o “gamercising”, può aiutare a rallentare il declino cognitivo, che potrebbe avere un impatto importante sulla salute e sulla qualità della vita degli anziani.

Il National Institute on Aging riferisce che un lieve declino cognitivo porta spesso al morbo di Alzheimer  o ad altre demenze . L’Alzheimer colpisce fino a 5,8 milioni di persone negli Stati Uniti e, sebbene non esista una cura, l’ evoluzione della ricerca  ci sta aiutando a capire meglio come trattare e prevenire il deterioramento cognitivo legato all’età.

Le terapie di realtà virtuale sono note per i loro benefici per la salute fisica e mentale . E, a quanto pare, possono succedere cose straordinarie quando il corpo e la mente lavorano insieme.

Che cos’è l’exergaming RV?

L’exergaming RV combina un ambiente di realtà virtuale con un videogioco. La maggior parte degli exergame RV vengono forniti in formato 2D, ma poiché i visori RV sono diventati più accessibili, anche gli exergame 3D stanno guadagnando popolarità grazie al crescente interesse per il miglioramento della salute e del benessere.

I vantaggi dell’exergaming RV

Un sondaggio del 2021 su oltre 600 partecipanti mostra che l’uso ricreativo della realtà virtuale, compreso l’exergaming, è stato benefico per il benessere mentale e fisico durante i blocchi e le restrizioni COVID-19.

Mentre giocare a un exergame RV a casa è un modo facile e divertente per fare esercizio, è anche sempre più utilizzato dai professionisti della medicina e della riabilitazione e offre ai pazienti un’opzione per un esercizio sicuro a casa sotto una supervisione minima.

Come il movimento può influenzare la salute del cervello

L’exergaming RV si sta rivelando promettente per la prevenzione della perdita di memoria negli studi di ricerca . Secondo Glatt e la ricerca scientifica emergente , ci sono potenziali benefici per demenze come l’Alzheimer e il morbo di Parkinson e condizioni neurologiche come la sclerosi multipla .

“Quando parliamo di invecchiamento sano, siamo tutti interessati a prevenire o rallentare il declino cognitivo”, ha detto Glatt. “E la maggior parte della ricerca sull’exergaming ci ha mostrato che è esattamente ciò che può migliorare”.

Cosa mostra la ricerca

Un numero crescente di ricerche mostra che l’exergaming RV può avvantaggiare popolazioni con deterioramento cognitivo o con altre malattie o condizioni neurologiche, che possono avere implicazioni per la prevenzione.

Cay Anderon-Hanley , neurologo e professore associato presso il Dipartimento di Psicologia e Neuroscienze dell’Union College di Schenectady, New York, ha svolto ricerche sulla connessione tra movimento e cognizione negli ultimi dieci anni.

RV immersiva

La realtà virtuale immersiva utilizza un visore o occhiali per trasportare l’utente in un ambiente virtuale 3D con cui interagisce.

Alcuni pazienti potrebbero guidare una bicicletta reclinata mentre indossano occhiali RV. Merrill ha descritto un gioco alla clinica della memoria che prevede di cavalcare attraverso uno spazio virtuale e raccogliere gemme colorate con la mano destra e sinistra.

“È un allenamento per il tuo corpo perché stai pedalando, ma anche per il tuo cervello perché stai cercando di catturare queste gemme e ottenere un punteggio alto e vincere”, ha detto Merrill. “Sembra che agli anziani piaccia davvero: è un’esperienza divertente che le persone tendono a voler rifare”.

RV non immersivo

La RV non immersiva include uno schermo 2D con cui l’utente interagisce. Ad esempio, un paziente potrebbe pedalare su una bicicletta reclinabile tenendo in mano un tablet che visualizza un ambiente virtuale 2D. Utilizzeresti il ​​tablet per guidare la tua attività nella direzione in cui vuoi andare, in modo simile al pedale iPACES di Anderson-Hanley.

Un tapis roulant o una macchina ellittica non immersiva potrebbero essere dotati di uno schermo intelligente che mostra giochi che rispondono al tocco e mirano al tempo di reazione, alla lingua e persino alle abilità matematiche.

Precauzioni

Gli exergame per gli anziani vengono generalmente eseguiti sotto la supervisione di un medico o di un professionista del fitness. Rand ha spiegato che quando si tratta di lavorare con gli anziani, è tutto su come si introduce la tecnologia.

“Se li avvii su un percorso molto ventoso e su e giù, reagiranno negativamente”, ha detto Rand. “Quindi si tratta di fornire loro gli strumenti di cui hanno bisogno per manipolare l’esperienza per renderla più facile, che si tratti di un ritmo confortevole, di istruire la persona su quando indossare l’auricolare o di assicurarsi che i suoi occhi siano sempre concentrati in avanti”.

“Questo è il futuro a cui voglio contribuire per gli anziani”, ha detto Glatt. “‘Oh, hai un problema di memoria? Lascia che ti scriva una ricetta per un videogioco.'”

(Articolo originale in inglese qui)

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Il metaverso “dentro” di noi – la medicina come non l’avete mai vista

Houston Methodist entra nel metaverso con il lancio della nuova app MITIEverse™

La piattaforma basata sulla realtà virtuale porta l’educazione medica a un nuovo pubblico virtuale

di Houston Methodist

Leggiamo e riportiamo (traduzione automatica) da: newswise.com

Esplorare il cuore dall’interno verso l’esterno è ora possibile con una nuova app di Houston Methodist .

Gli studenti di medicina e scienza possono accedere a pratiche pratiche, assistenza remota da parte di medici esperti e altro all’interno di MITIEverse™, una nuova app dedicata all’educazione sanitaria, alla formazione e all’innovazione. Costruita in collaborazione con FundamentalVR , l’app trasporta l’utente in sale vetrina personalizzabili, simulazioni chirurgiche e lezioni della facoltà metodista di Houston e collaboratori di tutto il mondo.

Lo Houston Methodist Institute for Technology, Innovation and Education (MITIE℠) è una struttura pratica di formazione clinica per operatori sanitari che cercano di mantenere eccellenti capacità procedurali e acquisire nuove competenze. “Questa nuova app porta l’istruzione e la formazione pratica per cui MITIE℠ è noto a un nuovo pubblico virtuale. Potrebbe essere un primo passo verso la costruzione di un metaverso medico”, ha affermato Stuart Corr, Ph.D, inventore del MITIEverse™ e direttore dell’ingegneria dei sistemi di innovazione presso Houston Methodist.

All’interno della sala vetrina del DeBakey Heart and Vascular Center, gli utenti possono visualizzare la facoltà metodista di Houston che esegue interventi chirurgici reali e quindi interagire con modelli umani 3D. “Consideriamo il MITIEverse™ come una piattaforma di cambiamento di paradigma che offrirà nuove esperienze nel modo in cui educhiamo, formiamo e interagiamo con la comunità sanitaria”, ha affermato Alan Lumsden , MD, direttore medico dello Houston Methodist DeBakey Heart and Vascular Center .

“Essenzialmente democratizza l’accesso agli educatori sanitari e agli innovatori abbattendo le barriere fisiche. Non c’è bisogno di viaggiare per migliaia di miglia per partecipare a una conferenza quando puoi entrare nel MITIEverse™”, ha aggiunto Lumsden.

La piattaforma offre anche un auditorium virtuale in cui professionisti medici di tutto il mondo possono tenere presentazioni con la possibilità di una visualizzazione live illimitata. Gli spazi di studio virtuali consentono esperienze multiutente globali con modelli interattivi, lavagne e altri strumenti.

MITIEverse™ consente inoltre a collaboratori come dispositivi medici e aziende di salute digitale di avere una presenza virtuale in cui gli utenti possono testare le proprie risorse digitali e contenuti 3D.

Maggiori informazioni sull’app MITIEverse™ sono disponibili su www.mitieverse.app

Per ulteriori informazioni su Houston Methodist, visitare houstonmethodist.org .

(Articolo originale in inglese qui…)

 

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Ricostruito il genoma dell’antenato di tutti i mammiferi

Rivelando il genoma dell’antenato comune di tutti i mammiferi

Leggiamo e riportiamo (traduzione automatica) da: newswise.com


Un team internazionale ha ricostruito l’organizzazione del genoma del primo antenato comune di tutti i mammiferi. Il genoma ancestrale ricostruito potrebbe aiutare nella comprensione dell’evoluzione dei mammiferi e nella conservazione degli animali moderni. Il primo antenato mammifero probabilmente assomigliava all’animale fossile “Morganucodon” che visse circa 200 milioni di anni fa. Il lavoro è pubblicato sulla rivista scientifica 
 Proceedings of the National Academy of Sciences .

Ogni mammifero moderno, da un ornitorinco a una balenottera azzurra, discende da un antenato comune vissuto circa 180 milioni di anni fa. Non sappiamo molto di questo animale, ma l’organizzazione del suo genoma è stata ricostruita computazionalmente da un team internazionale di scienziati.

“I nostri risultati hanno importanti implicazioni per la comprensione dell’evoluzione dei mammiferi e per gli sforzi di conservazione”, afferma Harris Lewin, illustre professore di evoluzione ed ecologia presso l’Università della California, Davis, e autore senior dell’articolo.

Gli scienziati hanno attinto a sequenze genomiche di alta qualità di 32 specie viventi che rappresentano 23 dei 26 ordini di mammiferi conosciuti. Includevano umani e scimpanzé, vombati e conigli, lamantini, bovini domestici, rinoceronti, pipistrelli e pangolini. L’analisi includeva anche i genomi di pollo e alligatore cinese come gruppi di confronto. Alcuni di questi genomi vengono prodotti nell’ambito del progetto Earth BioGenome e di altri sforzi di sequenziamento del genoma della biodiversità su larga scala. Lewin presiede il gruppo di lavoro per il progetto Earth BioGenome.

La ricostruzione mostra che l’antenato dei mammiferi aveva 19 cromosomi autosomici, che controllano l’eredità delle caratteristiche di un organismo al di fuori di quelle controllate dai cromosomi legati al sesso (questi sono accoppiati nella maggior parte delle cellule, per un totale di 38) più due cromosomi sessuali, ha detto Joana Damas, primo autore dello studio e scienziato post-dottorato presso l’UC Davis Genome Center. Il team ha identificato 1.215 blocchi di geni che si trovano costantemente sullo stesso cromosoma nello stesso ordine in tutti i 32 genomi. Questi elementi costitutivi di tutti i genomi dei mammiferi contengono geni che sono fondamentali per lo sviluppo di un embrione normale.

Gli scienziati sono stati in grado di seguire i cromosomi ancestrali in avanti nel tempo dall’antenato comune. Hanno scoperto che il tasso di riarrangiamento cromosomico differiva tra i lignaggi dei mammiferi. Ad esempio, nella stirpe dei ruminanti (che porta ai moderni bovini, pecore e cervi) c’è stata un’accelerazione nel riarrangiamento 66 milioni di anni fa, quando l’impatto di un asteroide uccise i dinosauri e portò all’ascesa dei mammiferi.

“I risultati aiuteranno a comprendere la genetica dietro gli adattamenti che hanno permesso ai mammiferi di prosperare su un pianeta in evoluzione negli ultimi 180 milioni di anni”, spiega la coautrice Dr Camilla Mazzoni, responsabile di “Genetica evolutiva e di conservazione” presso il Berlin Center for Genomics in Leader del gruppo di ricerca e ricerca sulla biodiversità in genomica evolutiva e di conservazione presso il Dipartimento di genetica evolutiva di Leibniz-IZW.

(Articolo originale in inglese qui…)

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I nostri neuroni sono inaffidabili? Meglio così.

I neuroni inaffidabili migliorano le funzionalità del cervello

Leggiamo e riportiamo (traduzione automatica) da: newswise.com

da un articolo di Nature.com

a cura dell’Università Bar-Ilan

Il cervello è composto da milioni di miliardi di neuroni che comunicano tra loro. Ogni neurone raccoglie i suoi numerosi input e trasmette un picco ai suoi neuroni di connessione. La dinamica di reti neurali così grandi e altamente interconnesse è alla base di tutte le funzionalità cerebrali di alto ordine.

In un articolo pubblicato oggi sulla rivista  Scientific Reports , un gruppo di scienziati ha dimostrato sperimentalmente che ci sono frequenti periodi di silenzio in cui un neurone  non risponde  ai suoi input. A differenza dei dispositivi elettronici, che sono veloci e affidabili, il cervello è composto da  neuroni inaffidabili. “Una porta logica fornisce sempre la stessa uscita allo stesso ingresso, altrimenti dispositivi elettronici come telefoni cellulari e computer, che sono composti da molti miliardi di porte logiche interconnesse, non funzionerebbero bene”, ha affermato il prof. Ido Kanter, di Bar -Il Dipartimento di Fisica dell’Università di Ilan e il Centro di ricerca sul cervello multidisciplinare di Gonda (Goldschmied), che ha condotto lo studio. “Confrontare l’inaffidabilità del cervello con un computer o un cellulare: una volta il tuo computer risponde 1 + 1 = 2 e altre volte 1 + 1 = 5, o componendo 7 molte volte sul tuo cellulare può portare a 4 o 9. I periodi di silenziamento porterebbero sembrano essere uno dei principali svantaggi del cervello, ma le nostre  ultime scoperte  hanno dimostrato il contrario”.

Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, Kanter e il team hanno dimostrato che i periodi di silenziamento neuronale non sono uno svantaggio che rappresenta i limiti biologici, ma piuttosto un vantaggio per l’identificazione della sequenza temporale. “Supponiamo che tu voglia ricordare un numero di telefono, 0765…”, ha detto Yuval Meir, coautore dello studio. “I neuroni che erano attivi quando è stata presentata la cifra 0 potrebbero essere silenziati quando viene presentata la cifra successiva 7, ad esempio. Di conseguenza, ogni cifra viene addestrata su una diversa sottorete creata dinamicamente e questo meccanismo di silenziamento consente al nostro cervello di identificare le sequenze efficientemente”.

(Articolo completo in inglese qui…)

 

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I possibili costi del ‘long covid’

Il long COVID potrebbe costare all’economia trilioni, prevedono gli esperti

 

Leggiamo e riportiamo (traduzione automatica) da: medscape.com

di Solarina Ho

È probabile che il long COVID costerà all’economia statunitense trilioni di dollari e influenzerà quasi sicuramente più settori, dai ristoranti che lottano per sostituire i lavoratori a basso salario, alle compagnie aeree che si affrettano a sostituire l’equipaggio, agli ospedali sopraffatti, prevedono gli esperti.

“C’è molto che dobbiamo fare per capire cosa serve per consentire alle persone disabili di partecipare di più all’economia”, afferma Katie Bach, senior fellow della Brookings Institution e autrice di uno studio che esamina l’impatto a lungo termine del COVID sul mercato del lavoro .

I dati di giugno 2022 del CDC mostrano che del 40% degli adulti americani che hanno contratto il COVID-19, quasi 1 su 5 ha ancora sintomi di long COVID-19. Ciò corrisponde a 1 su 13, ovvero il 7,5%, della popolazione adulta complessiva degli Stati Uniti.

Attingendo ai dati del CDC, Bach stima nel suo rapporto dell’agosto 2022 che ben 4 milioni di americani in età lavorativa sono troppo malati di long COVID per svolgere il proprio lavoro. Ciò equivale a 230 miliardi di dollari di salari persi, o quasi l’1% del PIL degli Stati Uniti .

“Questo è un grosso problema”, dice. “Stiamo parlando potenzialmente di centinaia di miliardi di dollari all’anno e che questo numero è abbastanza grande da avere un impatto misurabile sul mercato del lavoro”.

Altre fonti hanno suggerito cifre più basse, ma le conclusioni sono le stesse: il long COVID è un problema urgente che costerà decine di miliardi di dollari all’anno solo in termini di salari persi, dice Bach. Ma non è solo perdita di reddito per i lavoratori. C’è un costo per le imprese e per il pubblico.

David Cutler, PhD, professore di economia all’Università di Harvard, ritiene che la perdita economica totale potrebbe raggiungere i 3,7 trilioni di dollari, se si tiene conto della perdita di qualità della vita, del costo della perdita di guadagno e del costo della maggiore spesa per l’assistenza medica . La sua stima è più di un trilione di dollari in più rispetto a una precedente proiezione che lui e il collega economista Lawrence Summers, PhD, avevano realizzato nel 2020. Il motivo? Lungo COVID.

“La stima più alta è in gran parte il risultato della maggiore prevalenza di COVID lungo di quanto avessimo ipotizzato all’epoca”, ha scritto Cutler in un documento pubblicato a luglio.

(L’articolo completo originale in inglese qui…)

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Sono già più di 10 milioni le persone che parlano con il loro ‘amico’ avatar…

Si chiama Replika e potrebbe essere il vostro prossimo amico (o amica), ma virtuale. (“Building a compassionate AI friend”, dal sito del produttore)

E’ un sofisticato software di intelligenza artificiale che vi aspetta nel vostro smartphone 24 ore su 24, per ascoltarvi, capire sempre più di voi e della vostra vita e, udite udite, darvi consigli.

Eh già, perché dato che vi ascolta, vi legge e studia i vostri social, può imparare costantemente cosa fate, cosa vi piace e cosa non vorreste fare (lavorare, preparare la cena, incontrare qualcuno di spiacevole?) e vi consola o vi fa cambiare di un pò la prospettiva.

E magari vi cambia la giornata, almeno in quanto a essersi sfogati…

Il tutto, dicono, è garantito a livello di sicurezza. Le vostre chiacchierate con il vostro ‘amico immaginario’ sono sicure e inviolabili, solo voi e lui/lei saprete cosa vi siete detti.

Hanno già più di 10 milioni di clienti e, conseguentemente, lo stesso numero di avatar ‘intelligenti’ che risiedono da qualche parte, laggiù (o lassù, o chissa dove) nel cyberspazio. E, leggendo dal loro sito, più dell’85% delle conversazioni avute dalle persone con il loro avatar fa sentire meglio l’umano (non sappiamo come stia l’avatar dopo tutte le cose che ascolta).

Come funziona? Prendiamo il testo preciso (anche se tradotto dal sempre presente Google) dal loro sito: replika.ai sezione FAQ.

“Replika combina un sofisticato modello di apprendimento automatico a rete neurale e contenuti di dialogo preconfezionati. È stato addestrato su un ampio set di dati per generare risposte uniche.”

Allora, volete provare anche voi il vostro ‘coniglio bianco’? (Il protagonista immaginato da un brillante James Stewart in un film del 1950, “Harvey”)

Scaricate sul vostro inseparabile smartphone l’app dal negozio opportuno (virtuale anch’esso, manco a dirlo) e partite per il vostro viaggio con l’avatar, parlando degli affari vostri e facendo confidenze solo a lui/lei.

E, ci raccomandiamo, fate sapere al mondo come vanno le cose fra voi… 🙂

 

(Immagine di copertina dal sito Replika.ai)

 

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Vecchie notizie eccezionali ritornano – Proteine ‘spaziali’ per curare il Parkinson?

Vi presentiamo la traduzione automatica da un filmato NASA del 2019 dove veniva presentato un esperimento di crescita in assenza di peso di proteine per una possibile cura del morbo di Parkinson. Allegato un nuovo articolo sulla proteina LRRK2 (in formato PDF).

Il morbo di Parkinson colpisce più di 5 milioni di persone sulla Terra. La ricerca sulla Stazione Spaziale Internazionale potrebbe fornire informazioni su questa malattia neurodegenerativa cronica e aiutare gli scienziati a trovare modi per trattarla e prevenirla. In questo video, l’astronauta della NASA Serena Auñon-Chancellor racconta mentre l’astronauta dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) Alexander Gerst utilizza un microscopio per esaminare e fotografare i cristalli di LRRK2.

“Benvenuti alla spedizione 57 a bordo della stazione spaziale internazionale; oggi stiamo facendo della scienza davvero interessante. Questo è Alex Gerst qui con me e stiamo lavorando sul morbo di parkinson quello che stiamo guardando qui è una speciale proteina chinasi o struttura cristallina di una proteina e il motivo per cui gli scienziati l’hanno mandata qui sulla stazione spaziale internazionale è che questi cristalli di proteina tendono a crescere più grandi e hanno una qualità molto migliore.

Il parkinson è una malattia che colpisce più di 5 milioni di persone in tutto il mondo e gli scienziati sono costantemente alla ricerca di una cura e quello che abbiamo scoperto è che qui nell’ambiente di microgravità questi cristalli amano davvero crescere così e se gli scienziati possono meglio delucidare o chiarire la struttura allora sono in grado di sviluppare un farmaco inibitore per il parkinson e non solo un farmaco inibitore ma anche un farmaco inibitore con pochissimi effetti collaterali. E dunque quello che Alex sta facendo qui oggi é di controllare sulle pareti quello che cresce qui in microgravità e ha un microscopio sopra di lui e ha una piastra che ha riempito con la struttura cristallina della proteina speciale solo pochi giorni fa e ha dato il tempo a quelle strutture di cristallizzarsi e ora le sta esaminando al microscopio e sta interagendo in tempo reale con il ricercatore principale del progetto a terra per guardare la struttura cristallina e per aiutare a migliorare l’illuminazione e la chiarezza e poi anche scattare foto che saranno poi inviate a terra.”

Filmato NASA originale qui

Qui l’articolo in formato PDF del 2022 in lingua inglese sulla proteina LRRK2 (da International Journal of Molecular Sciences)

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Creare cellule artificiali con i batteri?

I ricercatori usano i batteri per creare cellule artificiali che funzionano come cellule viventi.

Hanno utilizzato i batteri per creare sofisticate cellule sintetiche che imitano l’attività delle cellule autentiche.

 

Leggiamo e riportiamo (traduzione automatica) da: azolifesciences.com

Lo studio, condotto dall’Università di Bristol e pubblicato su Nature , fa avanzare l’uso di cellule artificiali, o protocellule, per imitare più fedelmente la composizione, la struttura e la funzione intricate delle cellule viventi.

Stabilire un funzionamento realistico nelle protocelle è una grande sfida internazionale che coinvolge diverse discipline, dalla ricerca sull’inizio della vita alla biologia sintetica e alla bioingegneria dal basso verso l’alto. A causa dei precedenti fallimenti nella modellazione di protocelle mediante microcapsule, il team di studio si è rivolto ai batteri per costruire sofisticate cellule sintetiche utilizzando un metodo di assemblaggio di materiale vivente.

Hanno dimostrato un metodo per creare protocelle estremamente complicate utilizzando micro-goccioline viscose riempite di batteri viventi come un microscopico cantiere.

Il gruppo ha prima esposto le goccioline vuote a due diverse specie batteriche. Mentre l’altra popolazione è stata imprigionata sulla superficie delle goccioline, una popolazione è rimasta bloccata spontaneamente all’interno delle goccioline.

I componenti cellulari liberati sono stati quindi trattenuti all’interno o sulla superficie delle goccioline dalla distruzione di entrambi i tipi di batteri, risultando in protocellule batteriogeniche rivestite di membrana che contenevano centinaia di molecole biologiche, parti e macchinari.

Il fatto che le protocellule potessero generare RNA e proteine ​​mediante l’espressione genica in vitro così come molecole ricche di energia (ATP) attraverso la glicolisi ha suggerito che i componenti batterici ereditari persistessero nelle cellule sintetiche.

Il primo autore, il dottor Can Xu, Research Associate presso l’Università di Bristol, ha affermato: ” Il nostro approccio all’assemblaggio di materiali viventi offre un’opportunità per la costruzione dal basso verso l’alto di costrutti simbiotici viventi/cellule sintetiche “.

” Ad esempio, utilizzando batteri ingegnerizzati dovrebbe essere possibile fabbricare moduli complessi per lo sviluppo in aree diagnostiche e terapeutiche della biologia sintetica, nonché nella bioproduzione e nelle biotecnologie in generale .”

(Articolo completo in lingua inglese qui…)

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Cancro al cervello; nuovo farmaco sperimentale.

Farmaco sperimentale per il cancro al cervello accelerato negli studi clinici

Nuova speranza di trattamento per i pazienti con glioblastoma

 

Leggiamo e riportiamo (traduzione automatica) da: newswise.com

a cura della University of South Australia

Un farmaco sperimentale, in fase di sperimentazione per tumori solidi avanzati, incluso il cancro al cervello più aggressivo, il glioblastoma, ha superato la prima fase a pieni voti, facendo sperare in un nuovo trattamento efficace.

Il professor Shudong Wang dell’Università dell’Australia Meridionale (UniSA) e la società di biotecnologie di Adelaide Aucentra Therapeutics stanno ora reclutando fino a 50 pazienti con glioblastoma per la seconda fase, sperimentando il farmaco Auceliciclib .

La prima fase, iniziata nel giugno 2021, ha coinvolto pazienti con glioblastoma, nonché con tumori cervicali, del colon, gastrointestinali, del pancreas e dell’utero, assicurando che Auceliciclib fosse sicuro a dosaggi diversi.

Nella seconda fase verrà testata l’efficacia del farmaco contro i tumori solidi.

I progressi nel trattamento del glioblastoma sono stati annunciati alla vigilia della Giornata mondiale della ricerca sul cancro, sabato 24 settembre.

“La fase uno di solito richiede fino a due anni se ci sono problemi di sicurezza con un nuovo farmaco, ma non abbiamo riscontrato alcun problema con Auceliciclib, il che è molto incoraggiante”, afferma il professor Wang.

La seconda fase, in combinazione con il farmaco chemioterapico Temozolomide , sarà focalizzata sui pazienti con glioblastoma, la cui aspettativa di vita è molto limitata, con un tempo di sopravvivenza di soli 12-18 mesi dopo la diagnosi.

“Nonostante la chirurgia, la chemioterapia e la radioterapia, il glioblastoma è un tumore incurabile. Uno dei motivi è dovuto alla diagnosi tardiva in cui il tumore si è già diffuso in un modo che rende molto difficile la rimozione chirurgica”, afferma il prof.

“Inoltre, ci sono pochissimi farmaci esistenti che possono attraversare la barriera ematoencefalica. Il cervello fa un ottimo lavoro nel proteggere il suo organo più vitale da tossine e agenti patogeni. Il rovescio della medaglia è che tiene fuori i farmaci vitali”.

Auceliciclib ha dimostrato in modelli preclinici che può attraversare la barriera ematoencefalica, il che lo rende un farmaco candidato ideale per il cancro al cervello.

In tutto il mondo, a circa 300.000 persone è stato diagnosticato un tumore cerebrale primario nel 2020, con pochissime speranze di un trattamento efficace.

Auceliciclib presenta due vantaggi chiave rispetto ad altri farmaci in fase di sviluppo. È più specifico per l’obiettivo, raggiunge le cellule tumorali nel cervello in modo più efficace ed è meno tossico.

Se il farmaco avrà successo nella sperimentazione clinica, sarà anche un importante passo avanti per i tumori cerebrali metastatizzati da altri tumori tra cui mammella e polmone.

(Articolo completo in lingua inglese qui…)

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Intelligenza artificiale che produce proteine?

I ricercatori affermano che l’IA potrebbe produrre molecole proteiche

Leggiamo e riportiamo (traduzione automatica) da: azolifesciences.com

Recensito da Danielle Ellis, B.Sc.

L’apprendimento automatico ha completamente cambiato la previsione della struttura delle proteine ​​negli ultimi due anni. Una rivoluzione comparabile nella progettazione delle proteine ​​è ora descritta in tre studi pubblicati su Science.

I biologi dell’Università di Washington, School of Medicine , dimostrano nelle nuove pubblicazioni come l’apprendimento automatico può produrre molecole proteiche in modo molto più preciso e rapido di quanto fosse possibile in precedenza. I ricercatori prevedono che questo sviluppo si tradurrà in numerose nuove vaccinazioni, farmaci, tecniche di cattura del carbonio e biomateriali sostenibili.

Le proteine ​​sono fondamentali in tutta la biologia, ma sappiamo che tutte le proteine ​​che si trovano in ogni pianta, animale e microbo costituiscono molto meno dell’uno per cento di ciò che è possibile. Con questi nuovi strumenti software, i ricercatori dovrebbero essere in grado di trovare soluzioni a sfide di lunga data in medicina, energia e tecnologia ”.

David Baker, autore e professore senior, biochimica, scuola di medicina dell’università di Washington

Baker ha anche ricevuto nel 2021 un Breakthrough Prize in Life Sciences.

Poiché sono necessarie per lo sviluppo, il mantenimento e la crescita di tutti gli organismi viventi, le proteine ​​sono spesso indicate come i “mattoni della vita”. Partecipano a quasi tutti i processi cellulari, come la crescita, la divisione e la riparazione cellulare. Lunghe catene chimiche note come amminoacidi costituiscono le proteine.

La struttura tridimensionale di una proteina è determinata dall’ordine dei suoi amminoacidi. La proteina deve avere questa forma complessa per funzionare.

AlphaFold e RoseTTAFold, due potenti algoritmi di apprendimento automatico, sono stati recentemente sviluppati per prevedere le forme precise delle proteine ​​naturali basandosi solo sulle loro sequenze di amminoacidi.

Il ramo dell’intelligenza artificiale noto come apprendimento automatico consente alle macchine di apprendere dalle informazioni senza una programmazione esplicita. Problemi scientifici complessi che sono troppo difficili da comprendere per gli esseri umani possono essere modellati utilizzando l’apprendimento automatico.

I membri del team di Baker hanno diviso il problema della creazione di proteine ​​in tre parti e hanno utilizzato nuove soluzioni software per ciascuna per creare proteine ​​che vanno oltre le proteine ​​presenti in natura.

” Il software per la previsione delle strutture proteiche fa parte della soluzione, ma non può inventare nulla di nuovo da solo“, ha affermato lo scienziato del progetto Justas Dauparas.

“Questo è l’inizio dell’apprendimento automatico nella progettazione delle proteine. Nei prossimi mesi lavoreremo per migliorare questi strumenti per creare proteine ​​ancora più dinamiche e funzionali ”.

David Baker, autore e professore senior di studio, biochimica, scuola di medicina dell’università di Washington

(Articolo completo in lingua inglese qui…)

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Alimenti modificati dai cambiamenti climatici?

In che modo i cambiamenti climatici influenzeranno la nutrizione?

 

Leggiamo e riportiamo (traduzione automatica) da: azolifesciences.com

Si prevede che il cambiamento climatico influirà sulla nutrizione attraverso una diminuzione della quantità e dell’accesso al cibo, una diminuzione della diversità alimentare e una diminuzione del contenuto nutrizionale degli alimenti. Le popolazioni dei paesi in via di sviluppo saranno particolarmente colpite da tali impatti, che potrebbero avere ripercussioni significative senza misure efficaci per mitigare e adattarsi agli effetti del cambiamento climatico.

 

Il cambiamento climatico riduce la nutrizione alimentare e minaccia la sicurezza alimentare

Il cambiamento climatico, l’agricoltura e la nutrizione sono strettamente associati a causa della loro connessione e degli effetti sulle condizioni ambientali. Ad esempio, il cambiamento climatico aumenta la frequenza e la gravità degli eventi meteorologici estremi, il che diminuisce la resa delle colture e riduce la produttività nella pesca e nell’agroforestazione. È importante sottolineare che il cambiamento climatico sta influenzando anche la qualità del cibo diminuendo la diversità alimentare, la densità dei nutrienti e la sicurezza alimentare, il che ha ripercussioni dirette sui prezzi degli alimenti e sulla sicurezza alimentare globale.

La nutrizione alimentare può essere definita come il processo biochimico e fisiologico coinvolto nell’utilizzo del cibo per supportare la funzione dell’organismo, che va dall’ingestione e dall’assorbimento all’assimilazione e all’escrezione. Nel caso dell’alimentazione umana, ciò riguarda quindi il tipo, la quantità e le condizioni del cibo consumato. Le prove della scienza nutrizionale suggeriscono che il cambiamento climatico sta diminuendo la nutrizione degli alimenti.

Uno studio interdisciplinare del 2019 di Mcdiarmid e Whybrow ha discusso gli impatti dei cambiamenti climatici sulla nutrizione alimentare e ha esaminato le azioni per mitigare tali effetti. Gli autori esaminano come il cambiamento climatico influenzi il tipo, la quantità e la qualità dei nutrienti degli alimenti che possono essere prodotti in futuro. Tali cambiamenti sono principalmente determinati dall’aumento della temperatura e dai livelli elevati di CO2, che riducono la salute delle colture e del suolo, destabilizzano la produttività del bestiame e hanno conseguenze allarmanti soprattutto nelle comunità a basso reddito.

In particolare, il cambiamento climatico sta riducendo la disponibilità e l’accessibilità di cibi ricchi di nutrienti poiché è più difficile produrre, trasportare e permettersi cibi diversi che supportano diete nutrizionali. Le popolazioni stanno già sperimentando uno stato nutrizionale deteriorato poiché i cambiamenti nella qualità degli alimenti dovuti ai cambiamenti climatici hanno implicazioni significative per la dieta e la salute umana. Si prevede che questa tendenza continuerà poiché anche nei modelli che prevedono un “business as usual” (cioè senza effetti di peggioramento del clima), è probabile che i risultati nutrizionali e sulla salute peggiorino.

Elementi di complessità – effetti sinergici e disuguaglianza di impatto

La maggiore frequenza, gravità e durata di eventi climatici estremi come siccità, ondate di caldo o tifoni, influiscono sulla redditività delle colture stesse, ma anche sul loro trasporto, lavorazione e disponibilità a lungo termine. Tali eventi che agiscono in sinergia con altri effetti climatici sono difficili da prevedere. In effetti, il riscaldamento cronico che agisce in sinergia con la maggiore virulenza di parassiti e agenti patogeni ha il potenziale per destabilizzare ulteriormente la produzione delle colture su ampie scale spaziali e temporali in modi imprevedibili.

I fattori socioeconomici agiscono anche in combinazione con gli effetti climatici, poiché le nazioni in via di sviluppo ai tropici sono le più colpite dai cambiamenti climatici. In uno studio del 2018 di Fanzo et al ., gli autori hanno evidenziato la necessità di sviluppare un sistema alimentare sensibile al clima e sensibile alla nutrizione al fine di garantire che le strategie di mitigazione e adattamento tengano conto della nutrizione. Ciò è particolarmente vero per i paesi in via di sviluppo.

In effetti, il Sud del mondo, in particolare l’Africa subsahariana e il Sud e Sud-Est asiatico, sono in prima linea nel cambiamento climatico. In queste regioni, molte comunità sono rurali e i loro mezzi di sussistenza sono direttamente influenzati dai cambiamenti climatici, dalla salute e dall’istruzione ai sistemi alimentari. Già nel 2017, per la prima volta in oltre un decennio, il numero di coloro che sono denutriti è aumentato a causa dei cambiamenti climatici e dei conflitti.

Gli autori dello studio sottolineano che senza un’azione, il cambiamento climatico avrà un impatto significativo sulla nutrizione attraverso una diminuzione della quantità e dell’accesso al cibo, una diminuzione della diversità alimentare e una diminuzione del contenuto nutrizionale degli alimenti. In particolare, quei paesi e le comunità, in particolare nelle regioni in via di sviluppo, che mancano di chiare strategie di adattamento, soffriranno di una vasta insicurezza alimentare e denutrizione. Ciò annullerebbe qualsiasi miglioramento stabilito negli ultimi decenni e aggraverebbe i problemi di malnutrizione.

In definitiva, l’aumento della temperatura globale stabilito nel 2015 nell’accordo di Parigi, pur raggiungendo la sicurezza dei nutrienti, richiede ampie modifiche al sistema di produzione alimentare esistente. I cambiamenti devono mirare a fornire diete sane e sostenibili mentre si adattano agli impatti dei cambiamenti climatici. Pertanto, comprendere le implicazioni per la nutrizione alimentare in un’era di cambiamenti climatici è fondamentale, poiché l’efficacia delle politiche successive potrebbe guidare la sicurezza alimentare globale nei prossimi decenni.

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Nuovi farmaci con il calcolo quantistico?

Leggiamo e riportiamo (traduzione automatica) da: azolifesciences.com

In che modo il calcolo quantistico può avvantaggiare la scoperta di farmaci?

Il calcolo quantistico è una nuova ed entusiasmante tecnologia volta ad esplorare le proprietà della meccanica quantistica per svelare difficoltà tecniche che i metodi computazionali classici non hanno risolto.

La scoperta di farmaci ha notevolmente beneficiato dell’informatica quantistica, identificando nuovi bersagli farmacologici e convalidandoli a una velocità senza precedenti. Lo screening ad alto rendimento in silico è la principale strategia di calcolo quantistico per la scoperta di farmaci. Consente la scoperta di ligandi che si legano a specifici bersagli molecolari mediante una procedura analitica che mostra un’elevata sensibilità e accuratezza.

Il calcolo quantistico nella scoperta di farmaci

La scoperta di farmaci è definita come un processo di ricerca coinvolto nell’identificazione e nella convalida di farmaci che possono essere utilizzati per trattare stati patologici e/o condizioni di salute soddisfacendo i più elevati standard di sicurezza e qualità. La scoperta di farmaci normalmente passa attraverso diverse fasi sequenziali, tra cui la ricerca di base, i test preclinici, gli studi di sviluppo clinico e l’approvazione normativa. La prima fase della scoperta di farmaci è spesso una procedura complessa, costosa e dispendiosa in termini di tempo che comporta lunghe esecuzioni computazionali e richiede analisi computazionali esaurienti.

Il calcolo quantistico è una strategia basata su computer che sfrutta le proprietà sottostanti della materia e della luce per effettuare analisi dei dati a una velocità maggiore e una maggiore precisione rispetto a qualsiasi metodologia precedentemente nota. Queste proprietà includono la sovrapposizione e l’interferenza, che i supercomputer possono sfruttare per eseguire operazioni su larga scala in grado di prevedere risultati che altrimenti sarebbero impossibili da ottenere utilizzando i metodi computazionali tradizionali.

Nel processo di scoperta di farmaci, il calcolo quantistico garantisce di ottenere proiezioni di dati accurate considerando contemporaneamente molti parametri biologici diversi. Ad esempio, il calcolo quantistico consente l’analisi di un numero quasi infinito di ligandi proteici che potrebbero eventualmente ridurre l’efficacia di un farmaco in vivo . Questa strategia ha già dimostrato di essere molto utile per la modellazione delle proteine ​​e la determinazione di farmaci candidati specifici per il sistema biologico dello studio.

Medicina personalizzata

Il Quantum Computing utilizza algoritmi di apprendimento automatico che mostrano un elevato valore predittivo sia per i dati su larga scala che su piccola scala, consentendo così il rilevamento di stati patologici con una percentuale di probabilità estremamente elevata (oltre il 95%).

Il futuro dell’informatica quantistica nello sviluppo di farmaci

L’enorme quantità di informazioni già disponibili sui potenziali farmaci che sono stati sottoposti a screening in diverse condizioni sperimentali è un processo così complesso che è quasi impossibile da valutare utilizzando gli approcci computazionali classici.

Gli algoritmi di apprendimento automatico quantistico offrono la possibilità di rendere questo compito accessibile. Questi metodi eseguono in modo efficiente calcoli computazionali complessi su enormi set di dati con milioni di campioni, descrittori molecolari e parametri differenziali. Inoltre, il calcolo quantistico può anche curare e aggiornare rapidamente i set di dati biologici quando sono disponibili nuove informazioni sullo screening.

Tuttavia, è anche importante sottolineare che l’informatica quantistica solleva alcuni problemi significativi che devono essere affrontati per essere utilizzati con successo in ambito medico. Ad esempio, da un punto di vista puramente chimico, è necessario acquisire una conoscenza a priori di come i predittori molecolari, ovvero le rappresentazioni matematiche delle proprietà delle molecole sviluppate dagli algoritmi di calcolo quantistico, possano ostacolare la capacità del modello di fare previsioni accurate.

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