La revista de investigación de Bayer
NÚMERO 27 | Diciembre 2014
Revolución en el reino vegetal Protección de cultivos innovadora contra parásitos globales
Abejas saludables
Screening en 3-D
Especial: El gestor de proteínas
Seguridad en la colmena y en el campo
Alta tecnología para nuevas terapias contra el cáncer
Investigación en “Ciencias de la Vida” para medicina y protección de cultivos
Editorial
Innovación para las personas, los animales y las plantas
Enfoque
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Noticias
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Directorio
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MEDICINA Screening en 3-D Buscando materiales mediante alta tecnología
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Todo es cuestión de forma Ingredientes activos bajo la luz del microscopio
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El ojo en la mira Gotas oftalmológicas para una retina saludable
Efecto doble Nueva terapia contra la endometriosis
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MATERIALES Dr. Marijn Dekkers, presidente del Consejo de Dirección de Bayer.
Materiales mágicos Recubrimiento textil duradero
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Estimados lectores: El cambio es la base de nuestro éxito. Esto también incluye que fortalezcamos nuestra empresa mediante adquisiciones y que ampliemos la red mundial de nuestras colaboraciones. Así, recién a principios de octubre concluimos la adquisición del negocio de Consumer Care de Merck & Co., Inc. por un total de 14,200 millones de dólares. Y hace pocas semanas anunciamos nuevamente un gran cambio en el desarrollo de Bayer. En el futuro nos concentraremos totalmente en nuestro negocio de “Ciencias de la Vida”. Con este paso importante surgen dos empresas líderes globales: Bayer se convertirá en una empresa puramente de “Ciencias de la Vida”, reconocida por sus éxitos en ciencia e innovación, sobre la cual podremos seguir desarrollando. A su vez, MaterialScience, en calidad de empresa independiente con acceso propio al mercado de capitales, podrá orientarse a los factores de éxito decisivos en el mercado mundial de los polímeros de alta tecnología. Como grupo global de “Ciencias de la Vida” seguiremos creando valor a través de nuestro rendimiento en las áreas intensivas en investigación de la medicina y la agricultura moderna. Y en ello, nuestra acentuación siempre se ubica en las moléculas novedosas que actúan sobre las vías de señalización molecular. Aprovechamos este aspecto para la investigación en el campo de la salud de personas, animales y plantas, que reunimos bajo un solo techo. Apostamos consecuentemente por la innovación. No sólo incrementando nuestro presupuesto para la misma, sino también fortaleciendo la investigación interdisciplinaria con objetivos en concreto - fieles a nuestra misión “Bayer: Science For A Better Life“. Cordialmente
AGRICULTURA Tema de la portada: Revolución en el reino de la tierra Estrategia integral contra nematodos
Semblanza Coralie van Breukelen-Groeneveld
Proteger el líquido valioso Conservación del agua en la agricultura
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EXPEDIENTE Polinizadores saludables - cosechas de alto valor Ayuda para abejas
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ESPECIAL Los ingenieros de las proteínas Moléculas de proteínas altamente efectivas para la investigación de medicina y plantas 32
FUNDACIONES
Las fundaciones de Bayer promueven las ciencias, la medicina y la innovación social
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CONTENIDO
Tema de la portada
Materiales mágicos
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Revolución en el reino de la tierra
Los textiles modernos hoy en día deben ser resistentes, cómodos de portar y, sobre todo, producirse de manera sustentable. Investigadores de Bayer contribuyen a ello mediante el nuevo procedimiento de recubrimiento INSQIN.
Parásitos minúsculos: los nematodos causan enormes pérdidas en las cosechas a nivel mundial. Investigadores de Bayer han desarrollado una estrategia integral de protección de cultivos contra el parásito global. Jaap Smedema analiza para ello formulaciones optimizadas de nuevos nematicidas en el laboratorio (foto superior). El Dr. Heiko Rieck y Anja Niggemeier (foto pequeña, de izq. a der.) prueban las propiedades de los ingredientes activos bajo una instalación de rociado que simula lluvia tropical.
El ojo en la mira
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Fundaciones de Bayer 24
Contra la degeneración macular húmeda relacionada con la edad, investigadores de Bayer analizan actualmente el ingrediente activo regorafenib. En forma de gotas oftalmológicas sería otra alternativa a la terapia habitual.
Fotos: Ingo Rappers/WiWo (1), Peter Ginter/Bayer AG (3), Zhang Chi/Studio Stare/Bayer AG (1), Marcus Müller-Saran (1), Sabine Bungert/Bayer AG (1), Bayer AG (1)
Expediente de salud apiar
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La Bayer Science & Education Foundation promueve la investigación de punta y a los talentos de “Ciencias de la Vida” y medicina. La Bayer Cares Foundation invierte en la innovación social como la aplicación de salud “Explain TB”.
Especial
Los ingenieros de las proteínas
Investigadores de Bayer buscan nuevos objetivos para atacar y nuevas posibilidades de diagnóstico en un intercambio interdisciplinario de protectores de plantas y expertos en medicina.
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Las abejas apoyan a los agricultores en todo el mundo en la producción de alimentos. Sin embargo, en la actualidad las obreras necesitan ayuda ellas mismas, por ejemplo, en la lucha contra el mortal ácaro varroa. Investigadores de Bayer ayudan a que los polinizadores sean más saludables: en la colmena y en el campo.
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ARTISTAS DEL EMBALAJE Los medicamentos son sensibles. Para que alcancen su máximo efecto, deben estar protegidos de manera óptima hasta su uso. Por ello, investigadores de Bayer no sólo trabajan intensivamente en nuevos ingredientes activos, sino que también desarrollan tecnologías de embalaje innovadoras y seguras, pues hasta el vencimiento de la fecha de caducidad se debe garantizar la calidad de los medicamentos - siempre que sean almacenados de acuerdo a las disposiciones. También es importante que el embalaje esté protegido contra la manipulación. La empleada de Bayer, Nancy Lück, revisa un robot en una instalación de Bayer HealthCare en Berlín, el cual embala un medicamento en forma de tabletas en las así llamadas tiras de blíster.
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Fotos: Peter Ginter/Bayer AG (1)
ENFOQUE
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Estrategia corporativa
Concentración en “Ciencias de la Vida” Bayer tendrá una nueva orientación: en lo sucesivo, el grupo quiere enfocarse exclusivamente en los negocios de “Ciencias de la Vida” de HealthCare y CropScience, y llevará a MaterialScience a la bolsa como empresa independiente. De este modo, Bayer se coloca como empresa líder global en la salud de personas, animales y plantas (véase también “Editorial“). “Nuestro trabajo es crear dos empresas líderes globales: Bayer como empresa de innovación de
clase mundial en los negocios de “Ciencias de la Vida” y MaterialScience como empresa líder en el área de polímeros“, comentó el Dr. Marijn Dekkers, presidente del Consejo de Dirección de Bayer. Señaló además que ambas empresas tienen las mejores oportunidades de tener éxito en sus respectivas industrias. Con el exitoso lanzamiento al mercado de los productos farmacéuticos más recientes, la adquisición del negocio con productos de
Aires de cambio: la empresa de Bayer fortalece su pericia en materia de “Ciencias de la Vida”. En el futuro, MaterialScience será escindido como empresa industrial independiente de clase mundial. La foto muestra a la empleada de Bayer HealthCare, Julin Tong, en el laboratorio de Morristown, Nueva Jersey, EE.UU.
venta libre de Merck & Co., Inc., EE.UU., así como el desarrollo muy favorable de los negocios de CropScience, en los últimos años el peso se ha desplazado mucho a favor de los dos negocios de “Ciencias de la Vida”. Cerca de 70% del volumen de ventas de Bayer proviene hoy de las áreas de “Ciencias de la Vida”. Se espera continuar también en el futuro con el desarrollo positivo de estos campos mediante nuevas inversiones en el crecimiento. “Bayer seguirá siendo una empresa con una cartera atractiva y equilibrada y seguirá apostando también en el futuro principalmente por un crecimiento orgánico”, señaló Dekkers. Para ello, la empresa aumentará los gastos en investigación y desarrollo, fortalecerá de manera dirigida la investigación temprana en las interfaces entre HealthCare y CropScience, y seguirá impulsando la comercialización exitosa de los productos farmacéuticos más recientes. El negocio de MaterialScience se llevará a la bolsa a más tardar a mediados de 2016 como sociedad anónima separada. “Estamos convencidos de que MaterialScience aprovechará la independencia para poder utilizar la fortaleza alcanzada en el concurso global de una manera incluso mejor, más rápida y más flexible”, explicó el Dr. Dekkers.
Paraguay
La soya es imprescindible para la alimentación mundial. Por ello, Bayer CropScience fortalece ahora su negocio con el frijol rico en proteína: el grupo adquiere el negocio de semillas de la empresa Granar S.A. con sede en Encarnación, Paraguay. Granar - fundada en 2001 - está especializada en el cultivo, la producción y la comercialización de semillas mejoradas principalmente para soya, las cuales están adaptadas a las condiciones en las regiones subtropicales. “El frijol de soya es estratégicamente muy importante para la región y para Bayer CropScience. Con esta adquisición obtenemos acceso a material de cultivo de alta calidad para el futuro desarrollo de especies y rasgos de las plantas”, indicó Eduardo Estrada, responsable de Bayer CropScience en Latinoamérica. Para la empresa, la adquisición es un paso más en el camino a una plataforma internacional para semillas de frijol de soya y subraya la importancia de Latinoamérica en este negocio. En los últimos tres años se realizaron varias compras principalmente en Brasil.
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Frijol rico en proteína: científicos de Bayer como Bernard Pelissier trabajan en el cultivo de mejores semillas de soya.
Fotos: Peter Ginter/Bayer AG (2), Dirk Hansen/Bayer AG (1), Michael Rennertz/Bayer AG (1)
Desarrollar semillas de soya
NOTICIAS
Desarrollo
Aspirina con efecto mejorado
Ayuda contra dolores agudos: Bayer Bitterfeld fabrica una forma mejorada de la tableta de Aspirina en una nueva instalación de producción.
Desde hace 115 años, en caso de dolor las personas confían en el efecto de la Aspirina con el ingrediente activo ácido acetilsalicílico. Ahora, Bayer HealthCare lanzó al mercado una formulación mejorada de la tableta clásica. La ventaja: la así llamada tecnología Micro-activa produce un notable alivio del dolor; el doble de rápido en comparación con la formulación de hasta la fecha. Las partículas del ingrediente activo son más pequeñas y se disuelven de manera particularmente rápida en el cuerpo. Además, para facilitar tragarla, la nueva tableta
de Aspirina cuenta con un recubrimiento. “Estamos muy orgullosos de haber logrado tan bien este reto tecnológico para la fabricación“, señaló el Dr. Christian Schleicher, responsable de Bayer Bitterfeld GmbH. Ahí se fabrica la nueva generación de la tableta de Aspirina. La empresa produce Aspirina desde agosto de 1995 en diversas formas de administración para más de 50 países en el mundo. En el año 2015 se fabricará la tableta 100,000 millones de la gama de medicamentos de venta libre.
Japón
Protección de cultivos y semillas
Bayer coopera con la Universidad de Kyoto
Mil millones de dólares para EE.UU.
Bayer HealthCare y la Universidad de Kyoto suscribieron un convenio de cooperación de dos años para identificar conjuntamente esquemas para futuras cooperaciones de investigación. La orientación: investigación de cáncer y el corazón, así como oftalmología, ginecología y hematología. Se contempla combinar los proyectos con la competencia global de investigación y desarrollo del grupo y promoverlos de este modo. Para ello se obtiene apoyo del “Open Innovation Center Japan” recién instituido por Bayer en Osaka y de la SACI (Society-Academia Collaboration for Innovation) de la universidad. “Nuestra misión conjunta es crear un puente de la investigación básica al desarrollo de nuevos medicamentos y fortalecer con ello también la investigación universitaria”, explicó la Universidad de Kyoto.
Bayer CropScience se expande en EE.UU. El objetivo del gran proyecto es crecer más rápidamente que el mercado estadounidense. La empresa espera un desarrollo del mercado positivo a largo plazo en Norteamérica y canalizará recursos considerables en el demás crecimiento. Hasta 2016 se tienen planeados gastos de inversión por cerca de mil millones de dólares en EE.UU., principalmente para ampliar la investigación y el desarrollo así como la producción de los productos de marca más importantes en la protección de cultivos. “La demanda a largo plazo de semillas mejoradas y agentes de protección de cultivos innovadores va en aumento”, comentó Liam Condon, presidente del Consejo de Dirección de Bayer CropScience en la inauguración del nuevo establecimiento integral de investigación y desarrollo en West Sacramento, California. Adicionalmente, se constituirán nuevos establecimientos y se ampliarán los existentes.
Oftalmología
Vista aguda a pesar de la diabetes En los diabéticos, el riesgo de enfermedades oculares es particularmente elevado: 3 a 4% de los diabéticos padece de alguna merma de la vista debido al así llamado edema macular diabético (EMD), el cual puede producir ceguera. Bayer HealthCare desarrolló junto con la empresa estadounidense Regeneron una terapia muy prometedora para el tratamiento del EMD: en ella, el ingrediente activo se inyecta en el humor vítreo del ojo. El EMD es una complicación frecuente en la enfermedad de los vasos retinales. Surge cuando en el centro de la retina sale líquido de los vasos dañados. Esta región altamente sensible de la retina es el lugar de la vista aguda. Por ello, una acumulación de líquido en la mácula puede producir una fuerte limitación de la vista hasta la ceguera. El programa de estudios clínicos de Fase III demuestra: el tratamiento con el medicamento de Bayer actúa mejor en la agudeza visual que la terapia de láser conocida. Después de la aprobación del medicamento en EE.UU. y Europa, Bayer también obtuvo recientemente la aprobación para el mercado japonés para el EMD.
Vista clara: investigadores de Bayer HealthCare desarrollan posibilidades de tratamiento innovadoras para enfermedades oculares.
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Siempre en busca de alimento: las células tumorales (rosas en la imagen) crecen en esta representación entre los alvéolos (turquesa en la imagen)
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Screening 3-D de tumores MEDICINA
CON UN MÉTODO NOVEDOSO, LOS INVESTIGADORES DE BAYER BUSCAN MEDICAMENTOS ALTAMENTE EFECTIVOS CONTRA EL CÁNCER
Screening en 3-D Con una quimioterapia se busca destruir todas las células cancerosas en el cuerpo y ayudar al paciente. Con el así llamado screening 3-D de tumores, los investigadores de Bayer transitan ahora nuevos caminos para encontrar ingredientes activos que complementen y puedan hacer aún más efectivas a las terapias clásicas.
Los tumores son extremadamente voraces. Para que puedan crecer y que sus células se puedan seguir dividiendo, necesitan sustancias vitales de la sangre de los pacientes. Para ello se forman constantemente nuevas venas que crecen dentro del tumor y abastecen de oxígeno y nutrientes a las células cancerosas. Pero a menudo, el tumor crece más rápidamente que lo que puede sostener el suministro de sangre. La consecuencia: las células en el interior del tumor no cuentan con el abasto suficiente. Ante esta deficiencia en el suministro reaccionan con un truco: se echan a dormir, ya no se dividen y esperan el suministro. Y es justamente este mecanismo el que preocupa a investigadores del cáncer y a médicos, pues muchos medicamentos contra la enfermedad llamados citostáticos, están dirigidos principalmente a las células con un buen suministro y que se dividen en la zona externa del tumor.
Fotos: Corbis Creative (1), Matthias Lindner/Bayer AG (1), Bayer AG (2), Privat (1)
Las células cancerosas “durmientes” pueden despertar en cualquier momento Ahí, los citostáticos atacan directamente, impiden otras divisiones y hacen que se encoja el tejido enfermo. Pero con demasiada frecuencia, después de la quimioterapia queda un pequeño núcleo del tumor: las “células durmientes” que se encontraban en el interior del tumor. Y justamente ellas son las que en parte pueden volver a despertar rápidamente y seguir creciendo cuando al final de la terapia vuelven a recibir nutrientes de la sangre. “Ésta es una razón importante por la que el cáncer puede volver a surgir
los tumores durante una quimioterapia. Su objetivo a largo plazo es desarrollar un medicamento contra el cáncer que, en combinación con los citostáticos habituales, también ataque justamente a las células cancerosas durmientes y, de este modo, minimice los riesgos de una recaída. “En este aspecto existe hasta ahora una laguna en la terapia del cáncer“, explica el Dr. Steigemann.
La esferoide 3-D de los tumores frente a los ojos: el Dr. Patrick Steigemann y sus colegas casi le enseñaron a la computadora a mirar. La tecnología ayuda en la búsqueda entre las alrededor de 500,000 sustancias.
incluso después de un tratamiento aparentemente exitoso”, dice el Dr. Patrick Steigemann, biólogo en el área de Lead Discovery de Bayer HealthCare. Para que esto no ocurra, él y sus colegas de la investigación oncológica investigan cómo se pueden desactivar con éxito también las células durmientes en el interior de
En la búsqueda de un ingrediente activo totalmente nuevo La búsqueda de un ingrediente activo con estas características es como la búsqueda de la famosa aguja en un pajar: “Las sustancias ya conocidas no nos llevan a ninguna parte, necesitamos un ingrediente activo totalmente nuevo“, asegura el Dr. Steigemann. Por ello, sus colegas y él se sirven de la amplia biblioteca de sustancias propias de Bayer con alrededor de tres millones y medio de compuestos y seleccionaron de ellas junto con expertos de la Química Médica inicialmente 500,000 sustancias lo más diversas posible.
500,000 Sustancias
son las que Steigemann y su equipo analizan en busca de ingredientes activos potenciales.
Fuente: Bayer
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Mirada en el tumor Para que una terapia del cáncer tenga éxito, no debe dejar ninguna célula tumoral, de lo contrario a partir de la misma se pueden formar rápidamente nuevos tumores y la enfermedad puede volver a surgir. Por ello, investigadores de Bayer busca una sustancia que combata sobre todo las células en el interior del tumor y que tenga el potencial de, en combinación con los citostáticos habituales, no dejarles ninguna oportunidad a las células cancerosas. En la quimioterapia clásica existe el riesgo de no incluir a las células durmientes.
Tumor pulmonar
La capa celular externa de un tumor pulmonar se divide muy rápidamente. Sin embargo, las células internas no cuentan con el suministro suficiente de nutrientes. Por ello, cambian al modo de ahorro de energía: ya no se dividen, duermen y esperan el suministro. En esta placa con 96 pocillos, los esferoides se tratan con sustancias. Después de 72 horas en la incubadora se observa el resultado: se observa claramente, por ejemplo, en la segunda línea desde arriba, al centro, que el esferoide del tumor presenta como se desea un color verde en el interior (células muertas) y rojo en el exterior (células vivas). Abajo al centro, una sustancia de ensayo mató a todas las células. El candidato a ingrediente activo es potencialmente un veneno celular general y es inutilizable. En las columnas del borde a la izquierda y la derecha se observan controles, entre ellos venenos de la cadena respiratoria y sustancias citotóxicas.
“Pues una pista interesante podría llevar a toda una serie de sustancias afines entre las que probablemente se encuentren nuevos candidatos a medicamentos”, dice el Dr. Steigemann. “Sin embargo, no podemos simplemente probar estos compuestos en las distintas células cancerosas en cajas de Petri”, explica. A final de cuentas, él y sus colegas buscan aquellas sustancias que ataquen especialmente las células durmientes en el tejido degenerado. Por ello, necesitan estructuras celulares que se parezcan lo más posible a los tumores
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verdaderos de un paciente, pues las células cancerosas se comportan distinto en el cuerpo que las células individuales en el laboratorio: “En un tumor, las células cancerosas reaccionan entre sí. Y, a su vez, cada célula reacciona con el entorno extracelular”, explica el Dr. Steigemann. Para reproducir en el laboratorio la situación en el cuerpo humano de la manera más fiel posible a la realidad y hacer posible un ensayo en serie mediante screening automatizado, él y sus colegas cultivan microtumores: estructuras cancerosas microscópicas que se comportan
de manera similar a los tumores en el cuerpo. Para ello, los científicos disponen líquido de cultivo y determinadas células cancerosas en los pocillos de las placas de microtitulación. En dichos pocillos de las placas de plástico las células forman entonces dentro de cuatro días pequeños agregados esféricos de células cancerosas, también llamados esferoides tumorales. Posteriormente, los científicos disponen en cada pocillo una sustancia de ensayo y le dan tres días de tiempo en la incubadora calentada a temperatura corporal para mostrar su efecto en los esferoides tumo-
Screening 3-D de tumores MEDICINA
Guido K römer Juego de colores: con diversos colorantes, los investigadores de Bayer pueden colorar distintas partes del esferoide tumoral. En la foto se muestran en verde las células muertas, en rojo los núcleos celulares y en azul el citoesqueleto, el cual es importante, por ejemplo, para la estabilidad.
rales. De esta manera se pueden probar en total 320 sustancias por placa con la ayuda de sistemas de robots especiales. Y los investigadores también han automatizado el análisis subsiguiente: una cámara fotografía de manera automatizada una imagen microscópica del esferoide previamente marcado con colorantes fluorescentes de cada pocillo y toma de este modo en cada caso dos fotografías: las células vivas brillan en rojo y las células muertas, en verde. Después, la computadora superpone ambas imágenes. Así se obtiene una fotografía bicolor que delimita claramente las células vivas de las muertas y puede mostrar de este modo si la sustancia actúa como se espera.
Comprender el comportamiento de las células en su entorno “Le enseñamos a mirar a la computadora”, explica el Dr. Steigemann. Él y sus colegas denominan a este procedimiento como “Análisis de Alto Contenido”. En un cribado se analizan en total alrededor de dos mil placas. Gracias a la nueva tecnología de automatización, los investigadores de Bayer necesitan para ello sólo apenas tres minutos en lugar de varios años, como antes. “El análisis de esferoides nos ayuda a comprender cómo se comportan las células en su entorno natural tridimensional, para poder aprovecharlo después para nuestros esquemas terapéuticos”, explica el Dr. Steigemann. En la evaluación de las imágenes
se busca exactamente el fenotipo, es decir, el aspecto que buscan: un esferoide tumoral con el mayor número posible de células verdes muertas en el interior y una capa de células rojas vivas en el exterior, pues en sus ensayos, los investigadores no se alegran por cualquier célula muerta. “En nuestro esquema sólo queremos atacar controladamente a las células durmientes con poco suministro en el interior del tumor”. Cuando una sustancia simplemente acaba con todas las células por igual, por lo general también afecta a las células saludables de un organismo. “Necesitamos una ventana terapéutica que permita una curación”, indica el científico. Con su esquema de alta tecnología, los detectives de los ingredientes activos de Bayer ya han encontrado entre los compuestos analizados, clases de sustancias muy prometedoras. En ellas toca ahora determinar: ¿Con cuánta exactitud actúan las sustancias? Y: ¿Se puede transferir el resultado del laboratorio también a las personas? Sólo cuando los investigadores hayan comprobado lo anterior de manera suficiente, pueden enviar a sus ingredientes largos al camino largo por el desarrollo clínico. Hasta que de sus descubrimientos en el laboratorio surja un medicamento, pasarán cuando menos otros diez años. Pero el Dr. Steigemann es optimista: “Finalmente el deseo y el sueño de cualquier investigador de cáncer es poder ayudar a las personas gravemente enfermas mediante el trabajo propio”.
“El cáncer surge cuando falla el sistema inmunológico” “research” habló con el Dr. Guido Krömer del Instituto Francés de Investigación INSERM y de la Universidad de París René Descartes en Francia sobre los desarrollos actuales y futuros en la investigación del cáncer.
¿Qué logró la investigación del cáncer en los años pasados? Hoy es posible comprender la estructura molecular individual de cada tumor. Sin embargo, lo más importante fue darse cuenta de que el cáncer no se produce simplemente por células que se comportan de manera egoísta. Es más bien una enfermedad sistémica que sólo puede surgir y propagarse cuando falla la vigilancia inmunológica, es decir, el sistema inmunológico. ¿Cuáles son los retos a los que se enfrenta ahora? Debemos entender la complejidad del tumor, a saber, en el plano de las células cancerosas. El tumor es un sistema de diversas células del cuerpo. Tenemos que saber cómo son sus relaciones, ya que éstas son las que finalmente promueven o inhiben el surgimiento del cáncer y el crecimiento de tumores. ¿Qué esquemas resultan prometedores? Todos esperamos que la mejor comprensión de cada tumor en el plano molecular nos lleve un día a una terapia “individualizada”. Estoy convencido de que habrá avances espectaculares en el campo de la inmunoterapia. Tenemos la oportunidad de estimular las respuestas anti-cáncer del sistema inmunológico mediante un tratamiento específico y, por lo tanto, “individualizado”.
www.research.bayer.com/3d-tumorscreening
Más información sobre el tema
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Siguiendo la pista del parásito global: los investigadores de Bayer Marc Rist y Dr. Heiko Rieck (de izq. a der.) analizan en Monheim detalladamente las raíces de plantas útiles y las preparan para los ensayos con nematodos.
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Tema de la portada AGRICULTURA
ASEGURAR LA ALIMENTACIÓN MUNDIAL CON PROTECCIÓN INTEGRAL DE CULTIVOS
Fotos: Peter Ginter/Bayer AG (8), privadas (2)
Revolución en el reino de la tierra Parásitos minúsculos causan enormes pérdidas en las cosechas alrededor del planeta: a menudo sin ser detectados, los nematodos succionan a las plantas útiles a través de sus raíces y, de este modo, en cierto sentido les abren las puertas a otros agentes patógenos que dañan sus raíces. Investigadores de Bayer CropScience atacan ahora al parásito global desde dos frentes: combinan un principio químico totalmente nuevo con un agente biológico. De este modo no sólo protegen con éxito las plantaciones de plátano en Costa Rica, sino también las cosechas de verdura, maíz y soya en todo el mundo.
Frescos de la planta al baño de agua: en la fina Acorsa, cerca de la ciudad de Matina en Costa Rica, Blanca Torres lava los plátanos aún verdes y los prepara para su embalaje. Desde aquí, las frutas curvadas viajarán a todo el mundo.
Costa Rica es un Jardín del Edén. En el país latinoamericano entre el Caribe y el Pacífico crece todo lo que le gusta al corazón y al estómago, por ejemplo, azúcar, cacao, algodón y diversas frutas y verduras. Las piñas y el café viajan desde ahí a todo el mundo. Pero una pequeña fruta curvada es el gran éxito de venta en Costa Rica: el plátano. De acuerdo con la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, en 2012 el país exportó más de dos millones de toneladas de plátano. La mayoría de ellas terminaron en los estantes de los supermercados y las canastas de fruta de Europa y los Estados Unidos. Pero el plátano no es sólo una fruta global, sino que también es saludable y nutritiva: con su alto contenido de potasio y magnesio, fortalece los nervios y los músculos. Y sus vitaminas en combinación con los carbohidratos proporcionan una rápida inyección de energía después de correr o durante el trabajo en la oficina. “El plátano se considera un alimento básico y ayuda a asegurar la alimentación en el mundo: gracias a sus nutrientes, de acuerdo con la FAO es la cuarta fruta de campo más importante en los países en desarrollo, después del arroz, el trigo y el maíz”, dice el Dr. Heiko Rieck, gerente de proyecto de Bayer CropScience en Monheim. Pero la planta se encuentra en riesgo, lo cual también implica un riesgo para una columna esencial de la economía en el pequeño país caribeño y de la cadena de alimentación, pues ciertos nematodos aprecian mucho la planta. Siempre ávidos en la búsqueda de alimento, los minúsculos parásitos serpentean por el reino de la tierra y atacan de preferencia las raíces de las
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plantas de plátano: con sus piezas bucales penetran profundamente en la fina red y succionan todo lo que la planta necesita para sobrevivir: nutrientes y agua. Además, los ataques dejan heridas en las raíces. De este modo ingresan hongos y bacterias y aceleran el proceso de descomposición. Los investigadores en el equipo de Rieck en Bayer CropScience conocen al principal culpable. “Radopholus similis” o “burrowing nematode”: “Los gusanos no miden siquiera un milímetro, pero pertenecen a los diez nematodos de plantas más nocivos”, explica Rieck.
Los nematodos causan mermas en las cosechas en muchos países y culturas El Radopholus similis proviene originalmente de América. Pero con la globalización de la agricultura y la reproducción de los plátanos mediante la separación de partes de las raíces o retoños, el parásito se propagó en muchos países de Europa, África y Asia, y causa enormes pérdidas en las cosechas. El panorama es similar en otros cultivos y especies de nematodos, pues casi cualquier planta alimenticia importante es atacada por parásitos de las raíces. “Los nematodos quísticos de la soya, los nematodos de agalla de las raíces en las verduras, los nematodos quísticos del trigo y los nematodos blancos y amarillos de la papa diezman las cosechas de alimentos básicos en el mundo”, explica Rieck. Pero de regreso a Costa Rica: “Aquí, en el cultivo del plátano los nematodos pertenecen a las mayores amenazas”, indica
Tema de la portada AGRICULTURA
Ninguna oportunidad para los voraces vampiros de las raíces: el empleado de Bayer, Jaap Smedema, regresa las plantas tratadas con fluopiram a las cámaras de invernadero de Monheim.
Los nematodos: un parásito global No se debe subestimar su peligro: desde jitomate y papas hasta maíz y uvas - los nematodos causan inmensas mermas en las cosechas en todos estos cultivos en el mundo, en parte de hasta 50%.
Mermas en las cosechas
Occidente central
Francia 20 a 30%
5 a 10%
California hasta 20%
China
10 a 30%, en caso de infestación intensa hasta 50%
Nueva York hasta 50%
México
hasta 40%
Sudáfrica
hasta 15% hasta 20%
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AGRICULTURA Tema de la portada
La protección de cultivos asegura la alimentación La agricultura se encuentra en todo el mundo frente a retos enormes: más personas, una mayor demanda de alimentos y hábitos alimenticios modificados. Hoy en día se deben alimentar más de siete mil millones de personas en el mundo y cada año se suman 82 millones. 8.8 millones mueren cada año por causa de la hambruna y sus consecuencias, más que por el VIH/Sida, la malaria y la tuberculosis juntos. Cada tres segundos alguien muere de hambre en alguna parte del mundo. Matemáticamente, toda la población de Berlín habría desaparecido en un lapso de 140 días. Sin la protección de cultivos moderna, difícilmente es posible el abasto seguro de alimentos para el mundo. Así, por ejemplo, desde los años 1960 las cosechas de trigo se pudieron incrementar en 50%. Sin embargo, incluso el uso de agentes para la protección de cultivos no puede proteger las cosechas por completo: en la actualidad se puede asegurar cerca de 60% de las cosechas mundiales.
Boris Coto Calvo, responsable de Desarrollo en Centroamérica y el Caribe en Bayer CropScience Costa Rica. “Hasta 20,000 nematodos, en ocasiones incluso más, viven en 100 gramos de raíces de plátano. Una vez que una planta de plátano presenta una infestación severa, resulta difícil tratarla. Y sin los nutrientes necesarios, las plantas de plátano crecen más lentamente y producen fruta más tarde, la cual además es a menudo más pequeña“, explica Coto Calvo. En el peor de los casos, las plantas perecen: “Corren un peligro particular cuando están cargadas de fruta“, agrega el Dr. Helmut Fürsch del área de Global Agronomic Development de Bayer CropScience: en Costa Rica pasan constantemente vientos fuertes por las planicies de las costas y una planta de plátano que con su carga pesada ya no se puede sujetar del suelo, simplemente cae y muere. “Hasta 18% de todas las plantas de plátano en Centro y Sudamérica se levantan de este modo del suelo después del ataque de los nematodos“, estima Coto Calvo.
Las pérdidas en las cosechas ponen en riesgo la existencia de agricultores grandes y pequeños en todo el mundo Para el agricultor se trata de una pérdida extrema, pues una planta de plátano sólo da fruta una vez en la vida. Así, el cuidado de todo un año fue infructuoso y puede significar la ruina para los grandes agricultores, pero sobre todo para los pequeños. Además, las plantas de plátano pueden vivir hasta 40 años. En cuanto una está infectada, cada nuevo retoño está en riesgo. Esto amenaza las cosechas de los agricultores año con año. “Los daños por nematodos causan mermas en las cosechas mundiales de varios cientos de millones de euros“, indica Fürsch. Y si bien
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Comparación de raíces de plátano saludables e infestadas: la muestra podrida en el primer plano muestra en la sección transversal huellas visibles de los parásitos.
este número se distribuye entre muchos países y agricultores, un agricultor pequeño en un país en desarrollo pierde ya la base de su existencia con apenas unos cientos de euros. Por ello, investigadores de Bayer CropScience buscan ya desde hace muchos años un nematicida efectivo, pero lo más tolerable posible para las plantas y las personas. Ahora, los científicos encontraron un esquema que de entrada suena peculiar. Los expertos en protección de cultivos combaten los voraces gusanos con una sustancia que, como fungicida, ofrece desde 2012 protección contra enfermedades fungosas a los cultivadores de fruta y verdura en todo el mundo: el antimicótico fluopiram.
El descubrimiento del siglo: fluopiram actúa contra las enfermedades fungosas y contra los nematodos Rieck y su equipo obtuvieron la recomendación decisiva de los colegas de la investigación de fungicidas en Costa Rica. Originalmente, la sustancia se rociaba sobre las hojas del plátano para tratarlas contra el hongo Black Sigatoka. Pero después de la recomendación de los colegas, los investigadores introdujeron el producto en el suelo para encontrar otros métodos de uso para el fungicida. Así pudieron demostrar por primera vez que también las raíces se ven beneficiadas con el ingrediente activo y que reduce el número de nematodos. Y aunque se utilizó una dosis comparativamente baja, el tratamiento también ayudó a largo plazo. “Nuestro investigador Rodolfo Ceciliano y el director técnico Omar Arias, quien descubrió primero el efecto nematicida de fluopiram en los plátanos, resultaron totalmente entusiasmados con el efecto en los ensayos de campo“, explica el Dr. Robert Brinkmann del equipo de Global Field Trials Operations de Bayer CropScience. Estuvo presente en las primeras pruebas en 2009 en Costa Rica. “En mis 20 años de trabajo nunca había visto algo así: las raíces se veían muy saludables“, explica el investigador todavía entusiasmado. Un estudio más preciso bajo el microscopio le dio rápidamente la certeza al equipo: el tratamiento antimicótico con fluopiram produce a su vez una protección contra nematodos. “Nuestra pretensión era investigar y
Los estudios de laboratorio traen certeza: la empleada de Bayer, Thekla Taufferner, prepara distintas muestras de raíces para el monitoreo de sensibilidad de alto rendimiento. Aquí se demuestra sin lugar a dudas si el agente funcionó.
buscar otros ingredientes activos hasta haber encontrado una nueva solución que fuera tanto efectiva como segura para el agricultor y el consumidor“, dice Fürsch. Así, el fluopiram resulta más que bienvenido. En campos en Costa Rica, EE.UU., Italia y Sudáfrica, así como en laboratorios e invernaderos en Alemania, inmediatamente después de las primeras pruebas, los científicos de Bayer empezaron a investigar la forma de actuar de fluopiram. Marc Rist, uno de los investigadores en Monheim y empleado de la sección de Research Pest Control de Bayer CropScience, explica cómo funciona el ingrediente activo: “Eliminamos los nematodos interrumpiendo un suministro de energía“. Para penetrar con éxito en las raíces del plátano, al igual que cualquier ser vivo los nematodos necesitan energía. Para ello, las células de los pa-
rásitos producen la molécula adenosín trifosfato, abreviado ATP. Sólo mediante este combustible celular, los seres vivos pueden respirar, digerir alimentos, desplazarse y reproducirse. “El fluopiram ataca exactamente este metabolismo impidiendo la formación de ATP“, dice Rist. La consecuencia: los nematodos ya no pueden moverse, quedan estirados como una aguja, inmóviles en la tierra, en donde finalmente mueren. Fürsch continúa: “El agente también actúa al principio del desarrollo de los nematodos: los pequeños parásitos eclosionan tarde de los huevos y de este modo se retrasa la secuencia generacional de los nematodos“. Pero el ingrediente activo fluopiram, el cual se comercializa bajo la marca Velum y Verango, es sólo una parte del éxito de los investigadores de Bayer en la lucha contra el problema de los nematodos.
“Necesitamos nuevas estrategias” “research“ habló con Miguel Quesada Badilla, otrora nematólogo en jefe del productor de fruta y verdura Del Monte, sobre el problema mundial de los nematodos.
¿Qué tan peligrosos son los nematodos para los distintos cultivos? Los nematodos de agalla y nematodos quísticos de las raíces son los nematodos parasitarios de las plantas más difundidos y económicamente más importantes. Producen daños graves en los cultivos, tales como árboles frutales, verduras, cereales, oleaginosas, flores, plantas de ornato, pastos, etc. ¿Son los nematodos también un problema fuera de Costa Rica? El problema tiene dimensiones globales. Los nematodos se encuentran en casi todos los espacios vitales. Dado que son microscópica-
Miguel Quesada mente pequeños y viven en el suelo, también se denominan como “enemigo invisible”. Se necesitan medidas de cuarentena nacionales e internacionales para evitar una infestación. ¿Ponen en riesgo los nematodos el abasto global de alimentos? En las siguientes décadas, los agricultores tendrán que enfrentarse a parásitos mortales, hasta el momento desconocidos para ellos. Por ello, la gestión de los nematodos será un reto inmenso en cuanto a nuestro abasto de alimentos. Necesitamos nuevas estrategias en especial en los países en desarrollo.
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La tierra desde abajo: con la navaja, el ingeniero agrónomo Rodolfo Ceciliano Solís inspecciona las raíces de una planta de plátano, mide su crecimiento y busca huellas de infestación.
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Tema de la portada AGRICULTURA
“Sin protección de cultivos no existe una alimentación segura” Sin la protección de cultivos, las cosechas a nivel mundial disminuirían considerablemente, dicen los expertos. “research“ habló al respecto con el Prof. Dr. Harald von Witzke, investigador agrario de la Universidad Humboldt de Berlín.
¿Qué contribución realiza la protección de cultivos para asegurar las cosechas? En un estudio comparamos lo que pasa cuando utilizamos protección de cultivos y lo que pasa cuando prescindimos de ella. El resultado es que la creación de valor generada adicionalmente con la protección de cultivos sólo en Alemania asciende a alrededor de cuatro mil millones de euros al año. Así, la protección de cultivos asegura la base alimentaria de hasta 200 millones de personas en el mundo. ¿Qué significa esto en concreto? Se puede explicar muy bien en el ejemplo del trigo. En promedio, los agricultores modernos generan en Alemania más de 120% más de cosechas que las empresas orgánicas comparables. Las diferencias fueron menores en el caso de la canola. Pero también ahí, las empresas convencionales generan alrededor de 50% más de cosechas. ¿Por qué hay estas diferencias tan grandes? Porque aún 40% de la producción mundial potencial se pierde por enfermedades y parásitos de las plantas. Podríamos ahorrar la mitad de esto si los agricultores en todo el mundo tuvieran acceso suficiente a las medidas de protección de cultivos.
Los científicos combinaron sus agentes de la protección de cultivos química adicionalmente con un microorganismo de la naturaleza: utilizaron el hongo del suelo Purpureocillium lilacinum, cepa 251, un así llamado agente biológico que se comercializa como BioAct. El hongo invade los huevos de los nematodos y evita así que las larvas puedan siquiera eclosionar.
En combinación con un agente biológico, es suficiente un solo tratamiento al año Si gracias al tratamiento con fluopiram el suelo ya está libre de nematodos desarrollados, con el agente biológico se puede evitar que crezca una nueva generación y dañe la planta en un momento posterior. “Con la combinación de agentes biológicos y fluopiram obtenemos lo mejor de los dos principios: la eficiencia del ingrediente activo químico mata a los nematodos vivos y con el ingrediente activo biológico reducimos su reproducción”, indica Rieck. Las pruebas hasta el momento demuestran que la estra-
Harald von Witzke
¿Qué tan exactas son estas cifras? Trabajamos exclusivamente con datos verificados, de acceso público. Por ejemplo, recurrimos a los resultados de granjas en la red de empresas verificadoras del Ministerio Federal de Agricultura. Ahí se documenta año con año qué tan grandes son las diferencias de cosecha entre empresas convencionales y empresas orgánicas. Nunca antes se habían analizado cantidades de datos tan amplias en cuanto a las diferencias en las cosechas. ¿Qué significan estos números de Alemania para la alimentación mundial? La demanda mundial de bienes alimentarios crecerá más del doble en la primera mitad del siglo XXI. Y sólo podemos cumplir con esta demanda creciente si ampliamos las superficies o incrementamos la productividad. La ampliación de las superficies únicamente es posible de manera muy limitada, ya que las superficies disponibles mundialmente para la producción de alimentos son limitadas. Por lo tanto, es primordial el incremento de la productividad en las superficies que ya se utilizan hoy en día para la agricultura. Y en ello, la protección de cultivos tiene una gran importancia.
tegia de protección de cultivos integral cobra fuerza: el fluopiram solo es ya de por sí un éxito. Pero junto con el agente biológico, es único, pues el agente de Bayer no sólo actúa muy bien, sino que también ofrece para los agricultores ventajas muy prácticas: un solo tratamiento con fluopiram al año en combinación con una solución de protección de cultivos biológica o un nematicida químico, es suficiente para proteger las plantaciones contra nematodos. En cambio, los nematicidas hasta la fecha tenían varias desventajas: “En los años 1970 si bien había nematicidas muy efectivos en el mercado, por lo general tenían características fuertemente tóxicas”, explica Rieck. “Fluopiram como ingrediente activo es mucho menos tóxico que los productos anteriores”. Por hectárea, los agricultores acarreaban tres a cuatro veces al año muchos kilogramos de ingrediente activo de planta en planta, pues los agentes sólo tenían éxito con dosis elevadas. Pero gracias a las innovaciones de los investigadores de Bayer, esto es ahora historia: “Ya desde 500 gramos por hectárea, el ingrediente activo está en posibilidades de eliminar una plaga de nematodos
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AGRICULTURA Tema de la portada
En el control: los expertos de Bayer Boris Coto Calvo, Rodrigo Olivares y Rodolfo Ceciliano Solís (foto izquierda, de izq. a der.) inspeccionan en Costa Rica si el tratamiento con fluopiram muestra efectos. En Monheim, la empleada de Bayer Katja Twelker cuenta los nematodos paralizados con fluopiram.
no sólo a corto plazo, sino que incluso garantiza raíces saludables por meses después del tratamiento”, explica Fürsch. Y esto implica no solo mayores cosechas: como la planta de plátano es fortalecida sistemáticamente por el fluopiram, los agricultores que utilizan el ingrediente activo de Bayer también necesitan aplicar menos sustancias para proteger las plantas contra otras enfermedades. En vista de la creciente consciencia de la salud, se trata de un argumento de peso: “Las mayores exigencias de los consumidores en cuanto a calidad también las sienten nuestros socios en toda la cadena alimentaria, por ejemplo, los mayoristas como Chiquita, Del Monte, Dole o Univeg”, dice Rieck. Desde hace años, estos insisten en una solución sustentable para poder
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de las cosechas de papa en el mundo sería víctima de parásitos o enfermedades de no ser por la protección de cultivos moderna. Fuente: European Crop Protection Association (ECPA)
suministrar suficientes plátanos para los anaqueles de los supermercados. Pero no se asegura únicamente el abasto mundial de plátanos con fluopiram: la estrategia integral actúa sobre casi todas las especies de nematodos y ayuda en el cultivo del maíz tanto como en los campos de soya. El ingrediente activo es particularmente efectivo contra los nematodos de agalla de raíces tales como Meloidogyne incognita, que atacan muchas especies de verduras y, de este modo, generan grandes pérdidas en las cosechas y la calidad. Por ejemplo, las zanahorias están deformes
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y forman en las raíces engrosamientos típicos llamados agallas. “Debido a las considerables mermas en la calidad, lamentablemente las zanahorias ya no se pueden comercializar”, indica Rist. La verdura ya no llega al comercio, el daño para los agricultores es considerable: “En muchos cultivos, esto genera pérdidas masivas”, continúa Rist, quien sigue investigando el efecto del compuesto químico también en el jitomate y el pepino.
Buena aceptación entre los agricultores y mayoristas en Costa Rica Por ello, el fluopiram genera furor entre los agricultores de plátanos en Costa Rica y otros países de Centroamérica. “La aceptación de los agricultores y mayoristas es enorme”, relata Coto Calvo. Elogian la fácil manipulación, la poca carga química así como la salud y la cantidad de las raíces. El efecto del nematicida se verifica periódicamente mediante la inspección de las raíces después del tratamiento por parte de los investigadores como Fürsch, Brinkmann o Coto. Sus pruebas lo demuestran: están saludables. Pero la investigación continúa. ¿Cuánto fluopiram absorben los sistemas de raíces de qué planta? ¿Qué influencia tiene la constitución del suelo? ¿Y por cuánto tiempo protege fluopiram a una planta de los ataques de los nematodos? Los investigadores de Bayer buscan las respuestas a estas preguntas en el campo, en el invernadero y en el laboratorio. Pero existe una pregunta mucho más importante: ¿Cómo se garantiza que los agricultores de todo el mundo conozcan estos parásitos? “La consciencia de que los nematodos pueden dañar las cosechas, aún no existe en muchos países en desarrollo. Muchos ni siquiera saben por qué son tan bajas sus cosechas”, explica Rist. “Si creamos consciencia sobre la amenaza de los nematodos, contribuimos a incrementar las cosechas y ayudamos a los agricultores a asegurar sus cosechas y la alimentación mundial”, concluyó Rist.
www.research.bayer.com/integrated-crop-protection
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Forma Óptima de Fármaco MEDICINA
CON MICROSCOPÍA ÓPTICA EN LA BÚSQUEDA DE FORMAS DE CRISTAL ESTABLES
Todo es cuestión de forma Cuando un ingrediente activo forma agujas o cubos minúsculos, se acelera el corazón de los investigadores, pues para fabricar un medicamento o un ingrediente activo para la protección de cultivos es necesario saber cómo se ve su forma de cristal estable. Muchas sustancias sólo muestran en este estado las características deseadas. Por ello, investigadores de Bayer llevan a los candidatos a ingredientes activos más prometedores a la respectiva estructura reticular ya desde la temprana fase de desarrollo. Su objetivo: cristales que tengan características óptimas como, por ejemplo, que sean fácilmente solubles.
Sean medicamentos o ingredientes activos para la protección de cultivos, tres son los aspectos que cuentan: el tiempo correcto, el lugar correcto y la dosis óptima. “Lo importante es que la sustancia se libere controladamente y se suministre al organismo en la concentración necesaria”, explica la Dra. Britta Olenik, química en el área de Desarrollo Químico y Farmacéutico Global de Bayer HealthCare. Para el que el ingrediente activo alcance toda su eficacia, lo acompañan sustancias adicionales como embalaje químico. “Pero para que un ingrediente activo pueda administrarse de manera óptima es particularmente importante que se encuentre en su forma de cristal estable”, dice la Dra. Olenik. Ejemplo: los átomos de carbono. Se pueden colocar en una retícula de grafito o de diamante, lo cual lleva a características distintas. “De la misma manera, los ingredientes activos de medicamentos o para la protección de cultivos cristalizan en diversas formas los sólidos”, indica la química. Y dichas formas influyen en las características de la sustancia - por ejemplo, en la solubilidad o la llamada biodisponibilidad.
La forma de cristal influye en la calidad y en la eficacia
Fotos: Bayer AG (2)
Por ello, junto con su equipo, la Dra. Olenik analiza detalladamente los candidatos de moléculas de la investigación: comprueba las características físico-químicas y prueba las sales que, por ejemplo, muestran una mejor solubilidad. Después analiza los cristales, por ejemplo, bajo el microscopio.
Durante un screening de polimorfía, la Dra. Olenik intenta detectar y caracterizar todas las formas de cristal del candidato a ingrediente activo. “Con la llamada termomicroscopía observamos cómo se funden nuestras sustancias bajo luz polarizada y se forman nuevos cristales distintos. Se puede ver cómo se transforman los compuestos y las moléculas se organizan en nuevas estructuras reticulares“, explica la Dra. Olenik. Dado que la luz es refractada con distinta intensidad según las zonas del cristal, a menudo se obtienen fotos coloridas: superficies en mosaico, agujas finas o estructuras como plumas en todos los colores.
Modificación controlada de las características de los ingredientes activos Los screenings de polimorfía son importantes para la tecnología de procedimientos, el desarrollo químico y la producción: “Si un compuesto en la formulación cambia su forma de cristal, puede resultar problemático“, explica la experta de Bayer. Los investigadores quieren evitar esto utilizando una forma de cristal termodinámicamente estable, la cual ya no se transforma en otro cristal. En ocasiones también es necesario modificar controladamente otras características de un ingrediente activo, por ejemplo, la solubilidad. Sólo si la forma es correcta, las moléculas del ingrediente activo se desprenden de su estructura de sólido y llegan con exactitud al lugar de acción.
Patrones coloridos bajo el microscopio: la estructura de cristal de los ingredientes activos cambia al calentarse y enfriarse. Esto influye en la refracción y, por ende, en los colores.
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CON GOTAS OFTÁLMICAS CONTRA LA DEGENERACIÓN MACULAR HÚMEDA RELACIONADA CON LA EDAD
El ojo en la mira La destrucción de células en la retina a menudo produce fuertes deficiencias ópticas y una marcada limitación de la calidad de vida. Ahora, investigadores de Bayer HealthCare estudian el uso de gotas oftálmicas novedosas para la terapia potencial de la degeneración macular húmeda relacionada con la edad, con lo cual Bayer subraya su presencia en el campo de la oftalmología.
Los vasos sanguíneos son vitales para los órganos, pues no sólo suministran nutrientes y oxígeno a cada célula: con el riego sanguíneo, el cuerpo también elimina los productos de degradación que se generan en el metabolismo. La responsable de mantener estas vías de transporte y del crecimiento de nuevos vasos es sobre todo una molécula proteica llamada Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF). Se transporta con la sangre y se encarga de que surjan nuevos vasos. Para ello, se adhiere a los así llamados receptores de VEGF que se encuentran en las paredes de los vasos. “Ésta es la señal para las células en el lugar de iniciar con el crecimiento”, explica el Dr. Jürgen Klar, biólogo en el departamento de Investigación de Oftalmología de Bayer HealthCare en Wuppertal. A través de la protuberancia de la pared vascular se forma finalmente un nuevo vaso sanguíneo.
Leer es imposible con la degeneración macular avanzada Sin embargo, en la degeneración macular húmeda relacionada con la edad - llamada brevemente AMD húmeda - este mecanismo puede causar en el ojo fuertes deficiencias ópticas y daños graves. El escenario de esta enfermedad es un lugar amarillo en el centro de la retina, también denominado mácula. Mide sólo pocos milímetros, pero tiene capacidades sorprendentes: la densidad de células visuales es ahí especialmente alta, lo cual permite la visión aguda. Además, con su ayuda se perciben detalles y miles de tonalidades de color. En la AMD húmeda proliferan vasos sanguíneos degenerados en el entorno de
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Un vistazo a la retina: el Dr. Jürgen Klar y el Dr. Michael Böttger (de izq. a der.) de Bayer HealthCare en Wuppertal estudian mediante imágenes el estado de vasos sanguíneos en el fondo del ojo.
la retina. En los casos fatales, su pared es permeable y el líquido de sangre puede llegar a la retina y producir ahí un edema, es decir, una hinchazón. De este modo se destruyen lentamente células visuales de la mácula. Los pacientes notan por lo regular en poco tiempo una merma en la visión y conforme va avanzando la enfermedad, la merma se vuelve más grande. “Entonces, por lo general los pacientes casi ya no pueden leer ni conducir un auto”, explica la Dra. Brigitte Stemper, médico del Desarrollo Clínico de Bayer HealthCare. Las líneas rectas se ven curvas, los letreros se tornan borrosos, los colores se desvanecen y la agudeza visual disminuye rápidamente. En un estadio tardío, en el centro del campo visual aparece ya sólo una mancha gris. “Los pacientes pueden ver un reloj, pero ya no las manecillas. O ya no reconocen la cara de la persona que tienen enfrente”, dice la Dra. Stemper.
Los afectados son principalmente personas de más de 65 años. “El número de pacientes con AMD húmeda aumenta con la expectativa de vida“, dice la Dra. Gesa Deeg, responsable del Poyecto global en Bayer HealthCare. Sin tratamiento, la enfermedad causaría ceguera en la mayoría de los casos. Si bien la AMD húmeda no se puede curar hasta ahora, las terapias actuales pueden cuando menos detener el avance de la enfermedad o, incluso, evitarlo: para ello, el paciente recibe una inyección en el ojo varias veces al año. Los investigadores de Bayer alrededor de la Dra. Deeg buscan ahora nuevos esquemas para abrir a médicos y pacientes otras posibilidades de tratamiento de la AMD húmeda, por ejemplo, en forma de gotas oftálmicas con el ingrediente activo regorafenib.
El ingrediente activo inhibe el crecimiento patológico de los vasos sanguíneos Regorafenib es un inhibidor multiquinasa que, mediante la inhibición de determinadas quinasas, es decir, enzimas, bloquea la función de los receptores de VEGF, los cuales son co-responsables de la nueva formación de vasos sanguíneos. El mecanismo y el ingrediente activo se conocen de la medicina del cáncer. Sin embargo, las tabletas utilizadas en los pacientes con tumores no son adecuadas para el tratamiento de enfermedades oculares como la AMD húmeda, pues en ella, el regorafenib debe actuar exclusivamente en el ojo y llegar en cantidad suficiente a la retina. Por ello, para el uso del ingrediente activo en el ojo los científicos tuvieron que abrir nuevos caminos tecnológicos con
Fotos: BSIP/Your Photo Today (1), Sabine Bungert/Bayer AG (1), Thorsten Futh/Bayer AG (1)
Regorafenib MEDICINA
Seguir viendo: las gotas oftálmicas novedosas ayudarán a los pacientes con degeneración macular húmeda relacionada con la edad.
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Claridad para la retina Los pacientes que padecen degeneración macular húmeda relacionada con la edad (AMD) experimentan una rápida disminución de la agudeza visual. Resulta afectado principalmente el campo visual central. El ingrediente activo regorafenib, administrado como gotas oftálmicas, actúa ahí donde empieza la enfermedad: en el crecimiento descontrolado de nuevos vasos sanguíneos.
Antes Qué pasó en la retina Lo que ve un paciente con AMD húmeda
Como los vasos sanguíneos crecen de manera descontrolada, se acumula líquido. Se forman edemas que destruyan las células visuales.
Terapia Aplicado en gotas en el ojo, el ingrediente activo regorafenib llega a la retina. La sustancia actúa en la propagación de señales e inhibe el crecimiento descontrolado de nuevos vasos.
Después Qué pasó en la retina Lo que ve un paciente tratado
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Con el ingrediente activo regorafenib se puede contener la formación de nuevos vasos y la vista mejora.
Regorafenib MEDICINA
Cuando la retina se ahoga En la región de la mácula reina un metabolismo intenso. Los productos residuales que se generan se eliminan a través de una capa de pigmento debajo de la retina. Pero al envejecer, dichos productos ya no pueden ser transportados naturalmente fuera del ojo. En cambio, se acumulan en la región de la mácula y, de este modo, pueden impedir el abasto de oxígeno y nutrientes a las células de la retina. Esto tiene como consecuencia que estas células mueran paulatinamente y la agudeza visual central empeora. Si como resultado de lo anterior el cuerpo intenta compensar el trastorno de la retina mediante la formación de nuevos vasos sanguíneos, la enfermedad puede adquirir una evolución agresiva, pues los nuevos vasos no son herméticos y están degenerados: se escapa líquido y ocurre una formación de edemas en la mácula, los cuales destruyen más células visuales. Esta así llamada degeneración macular húmeda relacionada con la edad (AMD) afecta a cerca de 10 a 15% de los pacientes y, sin tratamiento, puede causar en pocos meses trastornos visuales irreparables.
el desarrollo de una formulación ocular propia y salvarmuchos obstáculos: “Era necesario un desarrollo completamente nuevo”, explica la Dra. Annett Richter, farmacéutica en el desarrollo de formulaciones de Bayer HealthCare. “Nuestro objetivo era desarrollar una forma de administración del ingrediente activo que pudiéramos usar como gotas oftálmicas”. Esto era un gran reto, pues la nueva formulación debía ser por igual efectiva, estable y tolerable, y encargarse de que el ingrediente activo encontrara su camino a la parte posterior del ojo. Para ello, en la fase temprana la Dra. Richter colaboró estrechamente con sus colegas de investigación. El equipo probó varios tipos de formulaciones. Una suspensión oleosa resultó ser la forma de administración más adecuada. Para la misma, el equipo tuvo que desarrollar un procedimiento adecuado para su fabricación y esterilización. Entretanto, las gotas oftálmicas se probaron con éxito en el modelo animal. Los datos abrían la esperanza de los investigadores de que las gotas oftálmicas de regorafenib también podrían mejorar en las personas los síntomas de la AMD húmeda. “Y esto a pesar de que los expertos habían puesto en duda hasta el momento una efectividad terapéutica suficiente de las gotas oftálmicas para una enfermedad de este tipo”, explica orgullosa la Dra. Richter, pues: “Hay buenos indicios de que el ingrediente activo pasa de la cór-
Investigación para el sentido de la vista: para llevar el ingrediente activo regorafenib a una forma de administración adecuada, la Dra. Brigitte Stemper, la Dra. Annett Richter y la Dra. Gesa Deeg de Bayer HealthCare Berlín (de izq. a der.) tuvieron que abrir nuevos caminos.
nea a la retina, en donde debe actuar”, continuó la Dra. En el ojo, regorafenib bloquea la función de los receptores de VEGF y, con ello, la propagación de las señales para la formación de nuevos vasos sanguíneos en la retina. “Si bien el VEGF puede acoplarse a los receptores en la pared de los vasos, las células son sordas para la señal de crecimiento”, explica el Dr. Klar.
Investigadores consideran positivo el desarrollo hasta el momento De este modo, disminuye posiblemente el riesgo de nuevas formaciones no deseadas de vasos sanguíneos y de edemas. El biólogo agrega: “La interrupción de la señal de crecimiento del VEGF en el ojo podría contener en los pacientes con AMD los vasos patológicos y mejorar la vista“. Pasaron alrededor de cinco años desde la idea hasta las primeras pruebas en personas. Las mismas empezaron con un estudio de Fase I en el cual se analizó la tolerabilidad de las nuevas gotas oftálmicas en sujetos saludables. Hubo éxito: “Regorafenib se tolera bien en esta formulación“, indica el Dr. Michael Böttger, médico responsable en Bayer HealthCare del desarrollo clínico temprano del proyecto. “El ingrediente activo casi no se detecta en la circulación sanguínea, lo cual es una ventaja de la aplicación local en
una enfermedad ocular“. Además, los sujetos se imaginaron bien el uso diario del medicamento por un período más largo. “Nos da mucho gusto que el desarrollo preclínico y la Fase I hayan transcurrido tan bien”, dice el Dr. Böttger. Los investigadores pasaron con buenas perspectivas a la Fase II, la cual inició en octubre de 2014. El Dr. Böttger explica: “En este estudio queremos probar si las gotas oftálmicas de regorafenib son efectivas en pacientes con AMD húmeda”. Si se obtiene un resultado positivo, en el marco del mismo estudio se analizará la dosis óptima y la frecuencia de uso. “Mediante un innovador diseño de dos fases del estudio y una estrecha colaboración entre investigación y desarrollo, se pudo reducir la duración total del desarrollo”, añade la Dra. Stemper. La formulación oleosa es un nuevo esquema: “Las gotas tienen el potencial de convertirse en la primera posibilidad de tratamiento no invasiva para la AMD húmeda”, explica la responsable del proyecto Deeg. “Los pacientes pueden administrarse ellos mismos las gotas oftálmicas”. Al final se podría tener posiblemente una forma de terapia completamente nueva que se distingue del medicamento inyectable en el ojo que se utiliza actualmente.
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FUNDACIONES DE BAYER Lo más destacado de sus actividades EXCELENTE INVESTIGADORA: QUÍMICA PROF. DRA. ABIGAIL DOYLE
Cuando las moléculas recorren nuevos caminos Las moléculas con flúor son muy utilizadas, pero su obtención es a menudo difícil. Los métodos completamente nuevos del grupo de trabajo de la Prof. Dra. Abigail Doyle de la Universidad de Princeton en el estado de Nueva Jersey, EE.UU., permiten una síntesis rápida y eficiente con flúor. Por ello, la investigadora recibió en junio de 2014 el Bayer Early Excellence in Science Award.
Pasión por la química y las ciencias humanas
Nuevos caminos en la química: la Prof. Dra. Abigail Doyle engañó al elemento flúor. Los métodos desarrollados por su equipo permiten reacciones químicas totalmente nuevas.
Muy codiciado entre químicos: el flúor es un componente importante de muchos ingredientes activos, desde la protección de cultivos hasta la medicina: “Las moléculas con flúor tienen un papel importante en casi todas las ramas de la industria química. El elemento se encuentra en agroquímicos, agentes narcóticos, medicamentos y medios de contraste, así como en materiales como el teflón”, dice la Prof. Dra. Abi-
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El grupo de trabajo de la Dra. Doyle también se ocupa de catalizadores para iniciar más fácilmente las reacciones difíciles. Para ello, los investigadores utilizaron metales de transición, por ejemplo, cobalto o níquel. “Suavizan el flúor reacio y lo convierten en un reactivo de buena gana”, indica la investigadora. De este modo, ella y sus colegas desarrollaron un nuevo método para producir medios de contraste con el isótopo radioactivo de flúor 18F. Estos medios se utilizan, entre otras cosas, en el diagnóstico del cáncer. “Modificamos de tal manera el camino de reacción, que también funciona para la fabricación industrial de medios de contraste”, explica la Dra. Doyle. Este método también podría ayudar a desarrollar medios de contraste totalmente nuevos. Sin embargo, la química no siempre fue la primera pasión de la investigadora: “En la preparatoria me interesaban más bien las ciencias humanas y la música”, relata la profesora. Apenas en la Universidad de Harvard, en el curso introductorio a la química orgánica, descubrió su entusias-
mo por el laboratorio. “En la química pude combinar mi pasión por la lógica de la ciencia con la creatividad y la fuerza creativa que conocía de la música y las ciencias humanas”, indica. Y el éxito le da la razón. El currículum de la profesora de 34 años abarca siete páginas impresas a renglón seguido, entre ellas, numerosas distinciones como el Thieme Chemistry Journal Award. En junio de 2014 se sumó un premio especial: Doyle obtuvo el Bayer Early Excellence in Science Award por sus trabajos en la química sintética. “Este premio es para mí muy importante. El reconocimiento temprano a mi programa por el premio de Bayer dirigió la atención internacional a la investigación de mi grupo”, dice la Dra. Doyle. Además, señala que gracias al dinero del premio puede perseguir nuevas ideas de investigación.
Combinación de catalizadores permite nuevas reacciones Su grupo de investigación se dedica a las así llamadas reacciones de acoplamiento cruzado. En ellas se enlazan dos moléculas orgánicas distintas. Junto con investigadores alrededor de su colega David MacMillan, su equipo logró combinar dos tipos de catalizadores - un catalizador fotorredox y un catalizador de níquel. Esto permite reacciones que antes eran casi imposibles. Por ejemplo, ácidos carbónicos se pueden unir con complejas moléculas anulares que sirven como base para nuevos ingredientes activos de medicamentos. A pesar de la carga de trabajo, Abigail Doyle le da mucha importancia a tener suficiente tiempo para su familia. Cuando no está con su bata de laboratorio, está con su esposo y su hijo “de preferencia en la naturaleza, excursionando o buceando”.
Fotos: Bayer AG (2), Peter Allgaier/Bayer AG (2), Dirk Hansen/Bayer AG (1), privada (1)
gail Doyle. Pero el flúor no se deja enlazar fácilmente, sobre todo no al carbono: “El flúor es el elemento con la mayor electronegatividad. Sólo comparte sus electrones contra su voluntad en un enlace”, explica la Dra. Doyle. Por ello, la química trabaja con sus colegas en nuevas estrategias para unir el flúor y el carbono más fácilmente. Y con éxito: “Desarrollamos una nueva sustancia inicial para las reacciones de fluoración. De este modo se pueden superar algunos de los problemas de hasta la fecha”, indica la investigadora.
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Abre tu mente y piensa más grande La fundación de Bayer hace posible que 20 jóvenes científicos participen en la reunión de premios Nobel en Lindau. “Abre tu mente y piensa más grande”. Esto fue lo que Liangliang Hao de la Northwestern University en el estado de Illinois, EE.UU., se llevó de la reunión de premios Nobel 2014 en Lindau. Fue una de los 20 “Bayer Lindau Fellows”, jóvenes científicos de 18 países, cuya estancia en Lindau fue posible gracias a la Fundación de Bayer. La conferencia que ya desde hace 63 años reúne a premios Nobel durante una semana con jóvenes científicos, este año tuvo como tema la medicina. También otros participantes se mostraron entusiasmados con la atmósfera inspiradora: “Encontré ahí a muchas personas interesantes con un gran espíritu de exploradores”, dice el Dr. Christian Herzmann del Centro de Investigación Borstel y ganador del Premio Social Aspirina 2014. Al igual que Hao, viajó a Lindau por invitación de la Fundación de Bayer. Además, a través del “Bayer Lindau Foundation Dialogue”, la fundación ofreció a invitados selectos un punto culminante especial: un evento nocturno con el tema del diálogo científico. En él, los invitados tuvieron la oportunidad de presentar su trabajo de investigación mediante carteles y discutirlo con científicos de Bayer y ganadores del premio Nobel como el Prof. Harald zur Hausen (medicina). Liangliang Hao ganó el premio para el mejor cartel: una estancia de una semana en los centros de investigación de Bayer en Berlín y Wuppertal.
Intercambio entre científicos: la técnica en biomedicina canadiense Cheryl H. Cui (izq.) fue una de los 20 “Bayer Lindau Fellows”. Cambió impresiones también con el responsable de Innovación de Bayer, Kemal Malik (der.), el anfitrión de la noche de diálogo de Bayer.
Equipos de alumnos y expertos de Bayer desarrollan prototipos para multicóptero Los ganadores del concurso escolar de tecnología desarrollan seguro contra caídas para un aparato volador de control remoto.
Seguridad para miniaviones: los ganadores del concurso escolar de tecnología, Felix Wieland, Ben Preuss y Benedikt Schmitz (de izq. a der.) presentan orgullosos su multicóptero. Desarrollaron un ingenioso sistema que protege de caídas a los aparatos voladores.
Cómo se llega a los prototipos a partir de las ideas, fue algo que pudieron probar ellos mismos once equipos de alumnos de toda Alemania. Los participantes de la ronda final del concurso escolar de tecnología de Bayer presentaron sus ideas a un grupo de expertos en junio de 2014. Entre las ideas hubo una prueba rápida de infarto cardíaco o un basurero orgánico resistente al invierno. Posteriormente, los alumnos tuvieron tres meses de tiempo para implementar los planes en la realidad. Cada grupo contó con el apoyo de un experto de Bayer. Los ingenieros ayudaron a los alumnos en los problemas técnicos complicados. Este año, los ganadores fueron tres alumnos de noveno grado de la preparatoria August-Dicke-Schule en Solingen. Junto con su maestra, recibieron en el BayArena, en Leverkusen, el premio del jurado y cinco mil euros. Los tres alumnos construyeron un seguro contra caídas para multicópteros, es decir, aparatos voladores de control remoto. En opinión del jurado, el dispositivo podría muy bien encontrar aplicación práctica. Un paracaídas y una bolsa de aire se encargan de que el aparato volador pueda aterrizar sin daños en caso de emergencia. “Los alumnos convencieron por su calidad, profesionalismo y competencia para solucionar”, dijo en la premiación Thimo V. Schmitt-Lord, consejero de las fundaciones de Bayer.
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FUNDACIONES DE BAYER Lo más destacado de sus actividades
Por nuevos caminos en el trabajo social mundial Colaboradores de Bayer Business Consulting trabajan en proyectos de apoyo social, por ejemplo, en Kenia y las Filipinas El desarrollo de los empleados junto con el trabajo social es la parte medular del programa “Bayer People Care for Society“. En la nueva iniciativa de Bayer Business Consulting y de la Bayer Cares Foundation, asesores apoyan proyectos sociales y de salud internacionales de la Fundación Bayer. “Además del hecho de que apoyamos activamente el compromiso social de Bayer, consideramos este tipo de trabajo como un nuevo aspecto del desarrollo de los empleados, ya que utilizamos asesores en proyectos sociales fuera de su entorno de oficinas habitual“, explica Alexander Meyer auf der Heyde, responsable de Business Consulting. Por ejemplo, Yuchen Li apoya un programa de información de salud de la fundación Deutsche Stiftung Weltbevölkerung (DSW) en Kenia. Comparte sus experiencias con “research”.
familiar y la protección contra enfermedades de transmisión sexual. Yo analizo la influencia y eficiencia de esta red e intento proponer mejoras. Mis conocimientos en la gestión de proyectos, en la investigación de mercado, en el análisis de datos y en marketing me ayudan muy bien a hacerlo.
¿Qué la estimula de un proyecto en Kenia? Hace mucho tiempo que trabajo como voluntaria en proyectos sociales. Y precisamente la educación sanitaria en Kenia va acorde con mi formación profesional. Es una posibilidad única para mí para tener una influencia positiva en la sociedad. Y también puedo desarrollarme yo misma a nivel profesional para convertirme en una directiva polifacética. ¿Cómo ayuda usted en el lugar? La DSW apoya 400 clubes juveniles en África del este. Ahí se capacita a jóvenes para informar sobre anticoncepción, planificación
Yuchen Li, aquí en un club juvenil, trabaja como asesora de gestión en Bayer Business Consulting en Morristown, el centro de competencia global para la asesoría de gestión del Grupo Bayer.
Mejor atención a pacientes a través de teléfonos inteligentes “Explain TB” - el nombre lo dice todo: la aplicación para teléfonos inteligentes informa en varios idiomas sobre la tuberculosis (TB) y es, de este modo, un valioso instrumento en el tratamiento de pacientes con TB sin conocimientos de alemán. En 2014 el proyecto obtuvo el primer lugar del Premio Social Aspirina. El premio reconoce los proyectos de utilidad pública en el área de salud. “research” habló con el iniciador de “Explain TB”: Dr. Christian Herzmann, especialista en pulmones en el Centro de Investigación de Borstel. ¿Cómo tuvo la idea de “Explain TB”? A través de mi trabajo diario - a menudo resulta difícil porque muchos pacientes de tuberculosis (TB) no hablan alemán. Y entonces para uno como médico es una tarea delicada informarlos, por ejemplo, sobre el así llamado estudio del entorno: se debe analizar a familiares y amigos en cuanto a TB. ¿Cómo funciona la aplicación? Simplemente informa sobre todos los temas importantes alrededor de la tuberculosis, entretanto en 37 idiomas. Para analfabetas hay también información auditiva. Si, por ejemplo, un médico quiere explicarle a su paciente que debe hacerse una prueba de VIH, puede reproducir el audio correspondiente en la aplicación. ¿Cómo le ayuda el Premio Social Aspirina? Primer lugar: el miembro del Consejo de Dirección de Bayer, Michael König (der.) premia a Cordula Ehlers y al Dr. Christian Herzmann (de izq. a der.) por “Explain TB”. La aplicación se puede descargar de manera gratuita.
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Con los 15,000 euros del dinero del premio podemos seguir desarrollando la aplicación. Estamos pensando, por ejemplo, en pruebas que los pacientes puedan realizar independientemente para verificar efectos secundarios de los medicamentos. La aplicación también podría traducir automáticamente los datos de los pacientes a otro idioma.
FUNDACIONES DE BAYER Lo más destacado de sus actividades
Red científica de clase mundial apoyo de caballito La Fundación Alexander von Humboldt, uno de los institutos de apoyo más grandes y excelentes del mundo para científicos de punta, es desde 2013 socio de la Bayer Science & Education Foundation. Ésta financia anualmente diez becas para postdoctorados de las “Ciencias de la Vida” y medicina. Además del apoyo de la Fundación Humboldt, los becarios también pueden aprovechar ofertas de Bayer. Inicialmente, el Dr. Titiwat Sungkaworn no se interesaba mucho en el trabajo de investigación de la industria. “Mi enfoque se ubicaba más bien en la investigación básica”, dice el científico de Tailandia. Como postdoctorado en el Instituto de Farmacología y Toxicología de la Universidad de Würzburg, el científico investiga receptores acoplados a proteínas G en la membrana celular. Pero una visita al Centro de Investigación de Bayer HealthCare en Wuppertal amplió su mirada. “Aprendí mucho sobre la investigación y el desarrollo industrial de medicamentos. Así, cuando regrese a Tailandia y forme un grupo de trabajo propio, me pude imaginar muy bien una colaboración con los farmacólogos de Bayer”, señala. El Dr. Sungkaworn forma parte de la primera generación de Humboldt Bayer Fellows. Los diez becarios reciben por hasta dos años de parte de la Bayer Science & Education Foundation un apoyo anual de 50,000 euros cada uno. Para obtener una beca Humboldt pueden postularse jóvenes científicos sobresalientes de todo el mundo. Se financia una estancia de investigación en Alemania. La beca de Bayer está dirigida especialmente a postdoctorandos de las “Ciencias de la Vida” y la medicina. “Es una oportunidad
única para echar un vistazo al mundo de la investigación aplicada”, dice Titiwat Sungkaworn. A cada uno de los diez becarios se le asigna como mentor a un experimentado científico de Bayer acorde al respectivo campo de trabajo. Por ejemplo, el mentor del Dr. Sungkaworn es el Dr. Bernd Kalthof, responsable de tecnologías de screening de Bayer HealthCare en Wuppertal. Ambos cambian impresiones periódicamente y ya se han reunido varias veces.
Perspectivas, conocimiento y experiencias para la propia carrera Además, la Fundación Bayer también invita a los jóvenes investigadores y a sus mentores a eventos científicos, por ejemplo, el diálogo científico de Bayer en la reunión de premios Nobel en Lindau, a entregas de premios o a los Bayer Science Days que tienen lugar periódicamente. “Han sido todos eventos muy interesantes y ofrecieron posibilidades fantásticas para un intercambio”, asegura Sungkaworn. Bayer también abrió su programa de perfeccionamiento interno para los Humboldt Bayer Fellows. Sungkaworn optó por un curso de dos días en gestión de proyec-
Vistazo a la investigación farmacéutica aplicada: el tailandés Dr. Titiwat Sungkaworn presenta su trabajo con motivo del Bayer Science Day 2014.
tos. Quiere aprender ahí cómo se organiza un proyecto de investigación propio, el cual mantenga el control de las finanzas y aproveche al máximo los aparatos de laboratorio. Y el tailandés está seguro: “Fue la decisión correcta el haberme incorporado al Humboldt Bayer Fellowship, pues obtuve nuevas perspectivas, conocimiento y experiencias de una empresa farmacéutica de clase mundial. Esto me ayudará mucho en mi carrera”.
Las fundaciones de Bayer - dedicadas al progreso desde 1897 Alrededor del mundo, las fundaciones de Bayer trabajan desde 1897 en pro de la educación, la ciencia y la innovación social. Como fundaciones de la empresa de innovación Bayer, se consideran de manera especial como impulsora, promotora y colaboradora para el progreso en la interfaz entre economía, ciencia y el sector social. El punto medular es el pionero, su compromiso con el bienestar general, su riqueza de ideas en la resolución de tareas sociales, pero también su fuerza creativa en ciencia y medicina. Mediante becas y premios, la Bayer Science & Education Foundation apoya, por ejemplo, tanto a los talentos mundiales como a los investigadores de punta que tienen rendimientos sobresalientes en sus campos. Y las fundaciones de Bayer también promueven las soluciones sociales: la Bayer Cares Foundation se concentra, por ejemplo, en proyectos ciudadanos y la resolución de cuestiones médico-sociales. El objetiwww.research.bayer-foundations.com vo de las fundaciones es mejorar la vida de las personas a través de Aquí puede usted postularse y encontrar más información innovación e iniciativa.
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Piel sintética resistente: el empleado de Bayer en Shanghai, Anson Xue, inspecciona la capa de poliuretano fabricada de manera sustentable con el procedimiento INSQIN. 28
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Insqin MATERIALES
LAS ESPUMAS DE POLIURETANO SUSTENTABLES REVOLUCIONAN LA INDUSTRIA TEXTIL
Materiales mágicos
Fotos: Zhang Chi/Studio Stare/Bayer AG (1), Jan Schumacher/Bayer AG (1), Dieter Klein/Bayer AG (1), Privat (1), FILK/Freiberg (1)
No importa si se trata de bolsas, chamarras o calzado: los textiles modernos deben ser resistentes y cómodos para portar. Sólo con recubrimientos innovadores se pueden cumplir estas exigencias. Para hacer más sustentable la fabricación de telas de alta tecnología, expertos de Bayer MaterialScience han desarrollado una tecnología con la que se puede fabricar cuero sintético a base de agua - un material considerablemente más sustentable que aquél fabricado con los procesos convencionales.
La vida en la jungla de la gran ciudad es dura, sobre todo para el calzado: asfalto áspero, filos de las banquetas y piedrecillas puntiagudas rasguñan las suelas y roen el material. Sólo los materiales durables pueden resistir el desgaste y le proporcionan al calzado una mayor duración. Pero, a su vez, les espera otro reto, ya sea para calzado deportivo informal o tacones elegantes. Deben ser cómodos. Y el material con el que están hechos no sólo debe ser bonito, cómodo y suave, sino que también debe verse bien por largo tiempo. Para controlar aún mejor estas aparentes contradicciones, expertos en materiales de Bayer MaterialScience trabajan constantemente en recubrir textiles con materiales innovadores. Un ejemplo importante es el cuero sintético, es decir, tejidos textiles o materiales no tejidos recubiertos con una delgadísima capa de poliuretano de hasta un milímetro de grosor: “En comparación con el cuero auténtico, la variante sintética no sólo es más económica en costos y resistente, sino que también se puede lavar y secar sin endurecerse”, explica Nicholas Smith, responsable global de Recubrimiento Textil de Bayer MaterialScience. Y también se elimina el curtido, un proceso de fabricación muy costoso. Pero el recubrimiento de poliuretano, abreviado PU, del cuero sintético aún se puede optimizar y fabricarse de manera más eficiente y sustentable: los expertos de Bayer MaterialScience desarrollaron para ello ahora una nueva tecnología propia: con INSQIN, la capa de poliuretano se puede aplicar sobre las telas deseadas totalmente libre de solventes.
“Necesitamos 95% menos agua y 50% menos energía que en el procedimiento convencional”. Nicholas Smith, responsable global de Recubrimiento Textil en Bayer MaterialScience
“Con INSQIN se pueden fabricar ahora textiles recubiertos con poliuretano que son totalmente equivalentes en cuanto a su eficiencia a los materiales fabricados de manera convencional, es decir, a base de solventes, pero que en cuestiones de sustentabilidad ofrecen ventajas enormes”, indica el Sr. Smith.
Recubrimiento de cuero sintético a base de agua La clave de ello: “Los nuevos recubrimientos se ofrecen a base de agua en lugar de solventes orgánicos”, dice el Sr. Smith. El material inicial para la piel del cuero sintético es un líquido lechoso en el que nadan partículas minúsculas de PU. La ventaja: las dispersiones acuosas de poliuretano se baten como crema. Millones de minúsculas burbujas de aire nadan por el líquido y le dan volumen al posterior recubrimiento de PU. Para mantenerlas
estables a largo plazo, los investigadores de Bayer agregan así llamados estabilizadores de espuma. “En el proceso de secado subsiguiente, éstos empiezan a actuar como estabilizador de crema batida y mantienen la forma de la espuma”, explica Thomas Michaelis, responsable de recubrimiento textil EMEA/LA de Bayer MaterialScience. Junto con otras capas, esta espuma forma una piel de PU ligera y de poros finos que se encarga de que los materiales recubiertos se sientan bien y tengan volumen. A diferencia del proceso de fabricación utilizado hasta la fecha, el nuevo procedimiento es más compatible con el medio ambiente. Hasta ahora, los fabricantes necesitaban para su producción de cuero sintético grandes cantidades del solvente dimetilformamida, abreviado DMF. La sustancia se utilizapara una etapa clave: el así llamado proceso de coagulación. “En él, el poliuretano disuelto en la DMF se aplica
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Efectos extraordinarios: el experto de Bayer, Nicholas Smith (foto der., de izq. a der.), le muestra al fotógrafo William So y a la modelo Nicky B (de der. a izq.) la invención más reciente del equipo textil - un cuero sintético que cambia de color. El empleado de Bayer, Bruno Stübben, inspecciona la viscosidad y fineza de los poros de una dispersión de poliuretano para la fabricación de cuero sintético (foto izquierda).
Cuero sintético a base de agua 1
Espuma de poliuretano fresca Estabilizadores de espuma Burbujas de aire Partículas de poliuretano Agua
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El agua se evapora
Superficie con aspecto de cuero Estructura de poros de la espuma de poliuretano Substrato textil
Recubrimiento terminado Poros de espuma Pared de poros de poliuretano
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El cuero en detalle
Proceso de secado Los estabilizadores mantienen la forma de la espuma
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La tecnología INSQIN desarrollada por Bayer MaterialScience se basa en agua en vez de solvente. Para ello, las dispersiones de poliuretano se baten como crema. Estabilizadores mantienen la forma de la espuma generada. Con la piel de plástico ligera y de poros finos se pueden refinar entonces textiles.
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Productos con recubrimiento de cuero sintético
Insqin MATERIALES
“El recubrimiento necesita función” “research” habló con el Prof. Dr. Michael Stoll del Instituto de Investigación de Cuero y Bandas de Plástico en Freiberg sobre la relevancia de los recubrimientos de plástico.
¿En qué ramas tienen los recubrimientos de plástico un papel particularmente importante y por qué? Además de la rama de la moda, tienen cada vez un papel más importante en muchas aplicaciones técnicas. Van desde embalajes especiales, pasando por la ropa de seguridad en el área médica hasta la industria de semiconductores, la cual utiliza textiles recubiertos con plástico, por ejemplo, como trapos para pulir. Dado que para los recubrimientos, las materias primas y auxiliares se pueden seleccionar individualmente, construirse con un fin específico y procesarse con exactitud mediante procedimientos selectos, son idóneos para la aplicación en distintas ramas.
sobre el tejido textil y el material pasa por un baño de agua en el que el poliuretano se precipita”, explica el Sr. Michaelis. Mediante un lavado intenso subsiguiente, finalmente también la DMF se desprende del tejido. “Gracias a la nueva tecnoloagía INSQIN podemos prescindir por completo de esta etapa y, a su vez, ahorramos agua”, dice el Sr. Michaelis. Además, también se elimina el costoso e importante secado que era necesario hasta el momento.
Tecnología eficiente: menor consumo de agua y de energía “En total necesitamos 95% menos de agua y 50% menos de energía que en el procedimiento convencional”, explica el Sr. Smith. Medido en la demanda global de cuero sintético de poliuretano se trata de una cantidad enorme, pues la tecnología de poliuretano ya mejora una gran cantidad de textiles con los que diariamente entramos en contacto: la producción mundial de cuero sintético de PU es anualmente de más de cuatro mil millones de metros cuadrados. Con esa cantidad se podría cubrir más de 560,000 canchas de futbol. El cuero de poliuretano se utiliza para la producción de alrededor
Michael Stoll ¿Cuál es la función con la que deben cumplir los recubrimientos de plástico en la industria del calzado, textil y cuero? En el pasado, a menudo se utilizaban como reemplazo económico de productos naturales, pero a su vez debían ser equivalentes a sus modelos naturales. Hoy eso ya no es suficiente: además de un diseño convincente, los recubrimientos de plástico necesitan distintas funcionalidades. En el futuro, también los textiles y el calzado se convertirán seguramente en portadores de información y quizá puedan incluso generar información. En cualquier caso, en el futuro aumentará la demanda de productos ecológicos, inteligentes y de alto valor cualitativo, los cuales se puedan también reciclar por completo.
de siete mil millones de pares de zapatos, dos mil millones de bolsas y mil millones de piezas de ropa. Estas mejoras en cuestiones de sustentabilidad tienen mucha demanda. Los proveedores de marcas buscan cada vez más materiales más sustentables y también los consumidores recurren cada vez con mayor frecuencia a textiles con sello ecológico, como lo demuestra un estudio de la compañía auditora KPMG: de acuerdo con el mismo, los clientes preguntan cada vez más de dónde provienen las piezas de ropa, qué condiciones de trabajo prevalecen en los países fabricantes y cuántos químicos se utilizan a lo largo de toda la cadena de creación de valor. “También para los centros de producción de textiles, por ejemplo, en Asia, éste podría ser un paso importante para una mayor sustentabilidad y mejorar considerablemente las condiciones de trabajo“, explica el Sr. Smith. En este sentido, las dispersiones acuosas de PU ofrecen ventajas decisivas tanto para los fabricantes como también para el consumidor: “Si podemos prescindir de solventes desde el proceso de fabricación, en el producto final tampoco están contenidos“, señala el Sr. Michaelis, pues en el
procedimiento utilizado hasta el momento los residuos de DMF se deben eliminar del material recubierto en un proceso con un alto consumo de agua.
Mejorar las condiciones de trabajo en la industria textil Y esto podría interesar pronto también a otras áreas: “La industria de la moda y del deporte es la precursora. Pero también en la industria automotriz, para los grandes fabricantes son importantes los materiales sustentables para el interior de los vehículos”, explica el Sr. Smith. Con soluciones como INSQIN podrían producir ahora rellenos acojinados y revestimientos de puertas totalmente libres de solventes para el interior de los vehículos. Los materiales recubiertos cumplen con los retos de la jungla de la gran ciudad. Ahora cumplen también con otro objetivo: mayor sustentabilidad. Y los expertos de Bayer ya piensan en la siguiente innovación: productos de materias primas renovables.
www.research.bayer.com/insqin
Más información sobre el tema
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Fotos: Peter Ginter/Bayer AG (4), Uwe Nölke/Bayer AG (1), Matthias Sandmann/Bayer AG (1)
ESPECIAL Investigación en “Ciencias de la Vida”
EQUIPOS INTERDISCIPLINARIOS DE BAYER ACELERAN LA INVESTIGACIÓN EN “CIENCIAS DE LA VIDA”
Los ingenieros de las proteínas En equipos interdisciplinarios, científicos de Bayer buscan nuevos objetivos de ataque para ingredientes activos o posibilidades de diagnóstico. A través de las sinergias de la investigación de medicina y plantas, se obtienen esquemas totalmente novedosos: desde el diseño de anticuerpos terapéuticos hasta la producción mejorada de nuevos agentes para la protección de cultivos. Una clave para el éxito son moléculas proteicas altamente efectivas, construidas por ingenieros de proteínas en los laboratorios de Bayer.
Alta tecnología de gran rendimiento: en el desarrollo de anticuerpos terapéuticos, el Dr. Wayne Coco utiliza la ayuda de una instalación de robots totalmente automatizada. En ella, los robots operan incubadoras, pipeteadoras y sistemas de detección de forma totalmente independiente entre sí.
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Si bien estas herramientas biológicas son pequeñas, son también imprescindibles: las enzimas. Los componentes proteicos mantienen funcionado la respiración, el metabolismo y el sistema inmunológico y mantienen con vida a personas, animales y plantas. Los así llamados biocatalizadores son como animales de trabajo en el formato molecular - y tienen un rol central en cada célula. Son el motivo por el que se toman rutas de reacción química especiales: Las enzimas logran abrir sólo determinados enlaces en las moléculas y unir nuevos - y esto de manera especialmente efectiva. Se estima que son más de 10,000 las enzimas que aparecen naturalmente.
Mejorar la calidad de la investigación biotecnológica “Hace tiempo que los biotecnólogos descubrieron en este increíble caudal de enzimas a numerosos talentos químicos que ya utilizan y optimizan para sus fines como herramientas miniatura”, dice el Dr. Wayne Coco, responsable del área de Protein Engineering de Bayer HealthCare en Colonia. Y el espectro de trabajo de estas versátiles moléculas proteicas es enorme: las proteínas no sólo son valiosos ayudan-
“Ahora aprovechamos los talentos de las enzimas de manera global en el grupo”. Dr. Mark James Ford, Process Research Bayer CropScience
tes en el cuerpo, sino que también fungen como auxiliares de reacción en la gran producción química. Se busca que el know how y las tecnologías alrededor de las herramientas biológicas miniatura siga creciendo y de manera incluso más eficiente en el futuro. Para ello, Bayer inició especialmente los
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Los éxitos en la investigación son cuestión de equipo La ciencia vive del intercambio de experiencias. Y cuando se trata de la salud de personas, animales y plantas, existe para ello motivo suficiente. Entretanto, el Grupo Bayer se concentra cada vez más en estas interfaces y, para ello, creó en 2012 la iniciativa Nimbus (véase también el research 26, “Especial”). La empresa aporta para ello 30 millones de euros para nuevos proyectos de investigación, con el fin de engranar incluso más estrechamente a las ciencias de la vida. Por ejemplo, los científicos trabajan en temas tales como epigenética, cribado de alto rendimiento para encontrar ingredientes activos o biotransformaciones. Su objetivo: intercambiar de forma todavía más intensa el conocimiento obtenido y seguir mejorando la calidad de la investigación.
dos proyectos Nimbus “Biotransformaciones” y “Protein Engineering”. Bajo el nombre de proyecto Nimbus se enlazan estrechamente entre sí los departamentos de distintos subgrupos en el área de “Ciencias de la Vida” e intercambian su conocimiento. De este modo se busca utilizar dirigidamente las sinergias para encontrar esquemas para nuevos ingredientes activos y su producción. El intercambio intensivo entre establecimientos y disciplinas no sólo ha mejorado la calidad de la investigación biotecnológica: “La iniciativa Nimbus reúne a distintos especialistas de Bayer para hacer posibles los proyectos de investigación que engloban los subgrupos”, dice el Dr. Coco. El biólogo molecular - también responsable del proyecto Nimbus “Protein Engineering” - se ocupa junto con su equipo principalmente del diseño de anticuerpos terapéuticos, es decir, moléculas proteicas especiales que se utilizan, por ejemplo, en el tratamiento del cáncer. “Optimizamos estas proteínas para garantizar su seguridad y su efectividad”, explica el Dr. Coco. Los investigadores de Bayer recurren para ello al plano de construcción de una proteína que se encuentra en una sección especial de un gen, y generan miles de variantes del candidato. Dichas variantes se prueban entonces en el laboratorio con un procedimiento de alto rendimiento totalmente automati-
zado con la ayuda de robots, “para encontrar una proteína adecuada entre la diversidad”, dice el ingeniero de proteínas. El know how para el diseño de proteínas mejoradas se puede transferir además a los objetivos más diversos de optimización de proteínas en el marco de proyectos Nimbus. Para Bayer CropScience estas tecnologías son de gran interés dado que aceleran la búsqueda de nuevos atributos en las plantas basados en proteínas, los así llamados “traits”, y también tienen fundamento en una base más amplia. “La colaboración con los investigadores de Bayer HealthCare en el marco del proyecto Nimbus nos da el acceso a una plataforma tecnológica altamente innovadora incluyendo instalaciones de robots para las pruebas de alto rendimiento”, explica el Dr. Marc Linka, quien junto con sus colegas de Bayer CropScience trabaja en el desarrollo de rasgos novedosos.
La pericia de los ingenieros de proteínas mejora las características de las plantas El trabajo en equipo ya ha dado frutos: en el marco de la colaboración, los investigadores de Bayer han construido varias proteínas nuevas, las cuales se incorporan ahora en plantas útiles y después se prueban en el invernadero y en el campo. “Todo el equipo Nimbus tiene por supuesto
Investigación en “Ciencias de la Vida”
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El ser humano y la máquina: el Dr. Michael Strerath y Konrad Odendahl (foto superior, de izq. a der.) revisan la calidad de pipeteado de una instalación de cribado. Y Petra Helfrich y Fabian Scholz (foto derecha, de izq. a der.) utilizan las nuevas proteínas para las primeras biotransformaciones en el laboratorio de fermentación de Berlín.
mucha curiosidad en saber si los resultados muy prometedores del laboratorio se ratifican en la práctica”, dice el Dr. Linka. La pericia en Protein Engineering de los colegas de Bayer en Colonia alrededor del Dr. Coco tiene además mucha demanda en otros campos: por ejemplo, para diseñar proteínas que se puedan utilizar como biocatalizadores para desarrollar rutas de producción para nuevos candidatos a ingrediente activo. Con frecuencia, también son adecuadas para establecer procedimientos de fabricación más económicos.
Investigación conjunta para mejores procesos de producción “Con el proyecto Nimbus existe por primera vez la posibilidad de intercambiar sistemáticamente los biocatalizadores entre la investigación de plantas y la investigación farmacéutica”, indicó el Dr. Ingo
Hartung, responsable del laboratorio de biocatálisis de Bayer HealthCare en Berlín. “Con los colegas alrededor de Wayne Coco tenemos además a los especialistas para optimizar los biocatalizadores de manera exacta y proporcionarles la rectificación necesaria”. Pero, ¿cómo se pueden identificar las enzimas que vale la pena optimizar? Para responder a esta pregunta y para poder utilizar el talento de los biocatalizadores en todo el Grupo Bayer, desde el descubrimiento hasta su producción, se creó el proyecto Nimbus “Biotransformaciones”. Un equipo interdisciplinario alrededor del Dr. Mark James Ford, Process Research de Bayer CropScience, trabaja desde hace cerca de dos años en la formación de una colección de enzimas global del grupo. El equipo se puso como objetivo realizar biotransformaciones técnicas para procesos de producción mejorados y tam-
bién sondear el espectro de posibilidades de aplicación adicionales en la investigación y el desarrollo. “El utilizar sistemáticamente el conocimiento necesario sobre los biocatalizadores, era algo que ya existía en parte desde antes del inicio del proyecto Nimbus”, explica el Dr. Ford. Pero la transferencia del conocimiento y la colaboración directa de los distintos expertos mejoraron considerablemente con
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biocatalizadores. Junto con mucho know how y esquemas innovadores, al final se obtiene un biocatalizador a la medida que se puede utilizar a nivel industrial. Pero también ya desde los a menudo arduos ciclos de desarrollo se reportan constantemente éxitos menores y mayores.
La sociedad moderna se ve beneficiada por las nuevas enzimas Biblioteca de biocatalizadores en uso: en la colección de microorganismos en Berlín se identifican los primeros éxitos (foto superior). Junto con sus colegas, el Dr. André Pütz de Bayer Technology Services (foto inferior) trabaja constantemente en encontrar nuevos biocatalizadores, aislarlos y caracterizarlos.
la iniciativa global del grupo y, a final de cuentas, hizo posible la realización de enzimas a la medida. “No sabíamos todo lo que podíamos lograr juntos: sinergia en el sentido más positivo”, asegura el Dr. Ford. En el marco del equipo Nimbus, especialistas de Bayer Technology Services trabajan en crear una amplia colección de enzimas. “A través de la estrecha colaboración con universidades líderes, después de búsquedas intensivas en la literatura especializada y los bancos de datos, obtenemos las enzimas adecuadas y las preparamos para los plan-
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teamientos de HealthCare y CropScience. De este modo, aumentamos constantemente la biblioteca de biocatalizadores de Bayer”, explica el Dr. André Pütz, Biochemistry & Biocatalysis en Bayer Technology Services. Una vez que los expertos de Bayer Technology Services, Bayer HealthCare y Bayer CropScience encontraron enzimas adecuadas después del cribado de la nueva colección, las aislaron y caracterizaron, se echa a andar la maquinaria de optimización en el equipo del Dr. Coco con el fin de perfeccionar aún más las características de los
“Gracias a la plataforma Nimbus, no sólo logramos reducir considerablemente el tiempo de cribado, sino que constantemente tuvimos ganancias rápidas. El conocimiento recabado hasta el momento en el proyecto ya se ha podido implementar en algunos casos en la práctica. Esto sólo es posible porque internamente estamos bien interconectados y mantenemos un intercambio científico intenso“, explica el Dr. Ford. Con cada ciclo del proyecto, con cada nueva enzima y con cada biocatalizador a la medida, los científicos de Bayer obtienen nuevo conocimiento. Y este acervo de experiencias beneficia entonces a final de cuentas a médicos y pacientes, agricultores y consumidores.
www.research.bayer.com/nimbus
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Semblanza AGRICULTURA
CORALIE VAN BREUKELEN-GROENEVELD, RESPONSABLE DE PROYECTO
La totalidad en la mira Para Coralie van Breukelen-Groeneveld el trabajo en equipo tiene un papel central. Como responsable de proyecto en Bayer CropScience, la experta ambiental controla el desarrollo de nuevos ingredientes activos y de los respectivos productos para la protección de cultivos. Para convencer a los colegas involucrados del objetivo en común, confía plenamente en su talento de organización y su don de la comunicación.
Se interesa por la gran totalidad: “Quiero conocer cómo se relacionan las cosas y cómo se acomodan en la imagen total”, dice Coralie van Breukelen-Groeneveld. Y esto es algo que la holandesa de 42 años, la cual pasó algunos años de su infancia en Sudáfrica, descubrió ya desde temprano en su vida. Esta curiosidad fundamental fue también la chispa de encendido de sus estudios en ciencias ambientales en la universidad de Wageningen, Holanda. Su acentuación fue en biología y bioquímica. Le interesaban en particular temas tales como sustentabilidad y protección ambiental. También la salud humana fue desde un inicio una de sus aficiones. Por ello, la científica ambiental se decidió por la toxicología: ¿Qué causan las sustancias en el cuerpo? ¿Cómo modifica el entorno un ingrediente activo? ¿Por qué y cómo se transforma un ingrediente activo? “Son preguntas que me mueven hasta el día de hoy”, asegura la Sra. Van Breukelen.
Foto: Gaby Gerster/Bayer AG (1)
Desarrollar nuevos agentes para la protección de cultivos requiere de paciencia Después de los estudios, inició su carrera profesional en un Instituto de Investigación de Alimentación y Alimentos en Holanda. “Sin embargo, para la investigación misma era yo demasiado impaciente. Prefería trabajar en las grandes relaciones”, dice hoy. En lugar de eso, evaluó inicialmente el riesgo de las sustancias nuevas para las autoridades holandesas. A principios de 2003 puso sus capacidades al servicio de Bayer CropScience - para representar las innovaciones en ingredientes activos en el entorno de la Comisión Europea y el Parlamento Europeo. “Las primeras semanas ahí fueron realmente difíciles”, recuerda la Sra. Van Breukelen. En sus inicios tuvo que ocuparse de toda la legislación de la protección de cultivos. “Fue una buena cantidad de secos textos jurídicos”, relata. “Hoy sé que para el desarrollo y la aprobación de nuevos agentes para la protección de cultivos se necesita casi la misma paciencia que para la investigación”, dice sonriente. Como responsable de proyecto, se encarga diariamente del control de los exigentes requisitos en el desarrollo de un agente para la protección de cultivos. Sus funciones en la Global Project Management de Bayer CropScience empiezan directamente después de la investigación. Y el camino de una sustancia prometedora desde el descubrimiento hasta el uso en el campo es largo. Una vez que los científicos han sintetizado una nueva molécula y comprobado la eficacia, vienen numerosos pasos: “Tenemos
Científica con visión: protección ambiental y sustentabilidad son los temas de mayor importancia para Coralie van Breukelen-Groeneveld.
que demostrar que la sustancia no es nociva para las personas, no tiene repercusiones inaceptables en el medio ambiente y actúa bien contra parásitos. Sólo así podemos cumplir con los requisitos de las autoridades”, resume la Sra. Van Breukelen. Pero hace incluso más: “Ya desde el desarrollo tenemos que pensar cómo podemos fabricar y comercializar un producto de manera eficiente y económica, pero también suficiente y efectiva”. Así, sus proyectos van desde un herbicida para arroz de uso amplio (véase también el research 26, “Multitalento para el campo de arroz”) hasta el fungicida universal con un nuevo mecanismo de acción. Su conclusión sobre el trabajo actual: “Estoy justamente ahí donde siempre quise estar”.
www.research.bayer.com/portrait-breukelen
Más información sobre el tema
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EXPEDIENTE Abejas EXPERTOS DE BAYER INVESTIGAN PARA MEJORAR LA SALUD DE LAS ABEJAS
Polinizadores saludables, cosechas de alto valor
Los laboriosos trabajadores de campo anualmente por las plantaciones - más son minúsculos, pero realizan grandes de la mitad de todas las colmenas del país. “La abeja mielera se ha convertitrabajos: los insectos como las abejas silvestres y las abejas mieleras, las do en un importante animal útil en el mundo”, dice el Dr. Maus. Pero estos moscas, los escarabajos o las mariposas polinizan alrededor de una tercera insectos están amenazados. Su mayor parte de todas las plantas útiles del enemigo apenas mide un milímetro, mundo - junto con otros animales pero elimina casi en todo el mundo a tales como pájaros o murciélagos. Los colmenas completas: Varroa destructor trabajadores ayudantes de la agriculse llama el ácaro que se adhiere a las abejas y se alimenta de su hemolinfo, tura se encargan de que en las planla sangre de las abejas. De este modo, taciones de fruta y verdura en todo el el arácnido debilita a las abejas y les mundo maduren frutas de alto valor transfiere en ello a menudo también cualitativo. También las manzanas dan enfermedades infecciosas mortales. cosechas considerablemente mayoEl Dr. Klemens Krieger conoce la vida en la res cuando los insectos transfieren el “Originalmente, el ácaro Varroa proviecolmena - y su mayor amenaza, el ácaro varroa. polen y los agricultores no tienen que ne de Asia y ahí es un parásito natural Para encontrar soluciones eficaces contra el depender sólo del viento. “Los almende la abeja mielera del este (Apis ceraparásito, también colabora con socios externos. dros o las plantas de calabaza y melón na). Pero desde que ataca la especie ocno formarían frutas sin los asistentes cidental, se ha expandido casi a todo el animales o formarían sólo muy pocas mundo”, explica el Dr. Klemens Krieger, y de menor valor cualitativo”, explica experto en la salud apiar en la División el Dr. Christian Maus, experto para la BHC Animal Health. “Únicamente no se seguridad de polinizadores en el Bayer ha extendido a Australia”. Bee Care Center. Los expertos estiman el valor económico de la Los apicultores cuentan sólo con pocos métodos y medios para polinización animal en todo el mundo en más de 150,000 millones combatir el parásito. “Entre ellos están, por ejemplo, ácidos orgáde euros al año. nicos, aceites etéricos e ingredientes activos sintéticos llamados acaricidas. Si se utilizan adecuadamente, matan a los ácaros de El mayor enemigo de las abejas apenas mide un manera controlada sin afectar a las abejas ni su miel”, dice el Dr. Krieger. El desarrollo de estos agentes altamente específicos es un milímetro: varroa destructor reto para los expertos de la investigación y el desarrollo. Por ello La abeja mielera occidental (Apis mellifera) tiene un gran porcentaje hay actualmente sólo pocos ingredientes activos aprobados para en este servicio. Los insectos se utilizan, por ejemplo, en EE.UU. conel tratamiento de las abejas mieleras. “Es por esto que debemos troladamente para la polinización de almendros: alrededor de 1.7 utilizarlos de la manera más eficiente y responsable posible. Esto millones de colmenas con hasta 50,000 abejas cada una zumban significa el uso alternado de agentes con mecanismos de acción
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Fotos: Gaby Gerster/Bayer AG (1), Bayer AG (2), Alimdi.net (1), Colourbox (1), privada (1)
Numerosos ayudantes naturales ayudan a los agricultores alrededor del planeta en su tarea de suministrar suficiente alimento para la creciente población mundial: las abejas y otros insectos polinizadores son irremplazables para la agricultura. Pero están bajo la influencia de muchos factores. Investigadores de Bayer están trabajando en mejorar la salud de estos insectos, tanto en la colmena como en el campo.
Ayudantes operativos en miniformato: las abejas mieleras son polinizadores importantes para muchas plantas útiles tales como cerezas, café o fresas y, por lo tanto, también un factor de producción importante para la agricultura.
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EXPEDIENTE Abejas
La migración de los ácaros El ácaro Varroa parasitario proviene originalmente de Asia. Desde ahí se expandió a prácticamente todo el mundo y amenaza ahí a la abeja mielera occidental. Sólo en Australia no se ha detectado aún el ácaro.
1977 Alemania 1987 EE.UU. y Canadá 1959 China 2007 Hawaii
1961 India 1904 Indonesia 1972 Brasil
2000 Nueva Zelanda
Sin incidentes
Expansión en el tiempo de los ácaros en países seleccionados 2000s
1980s
1970s
1960s
Sin información 1950s
Primer hallazgo Fuente: modificado según Webster TC, Delaplane KS 2001, Mites of the Honey Bee, (ECPA)
distintos”, indica el Dr. Krieger. Sólo de este modo se puede evitar la selección de tipos de ácaros resistentes a un determinado ingrediente activo. Pero: “El riesgo del desarrollo de resistencia es subestimado por muchos apicultores”, advierte el Dr. Krieger, pues incluso cuando los criadores de abejas han tratado con éxito su colmena contra el ácaro Varroa, pueden sobrevivir parásitos resistentes. Si no se combaten entonces con otro ingrediente activo, se pueden reproducir sin obstáculos en la colmena y formar una población resistente. A esto se agrega: las abejas acarrean el parásito constantemente a otras colmenas y lo propagan de
Sólo
2,000
ácaros Varroa
pueden exterminar una colmena de 30,000 abejas mieleras. Fuente: Dr. Stephen Martin, experto en ácaro Varroa, Universidad de Sheffield, 2010
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este modo. “Mientras no tengamos abejas resistentes a los ácaros, para el apicultor es extremadamente importante verificar todo el tiempo qué tan intensa es la infestación de Varroa en la colmena. Sólo de este modo puede ajustar su combate de ácaros y mantener la infestación por debajo del umbral nocivo”, señaló el Dr. Krieger. Los investigadores de Bayer buscaron en la herencia genética del ácaro mutaciones que aparecieran naturalmente y que lo hicieran resistente a los acaricidas utilizados. Una variación minúscula puede ser suficiente para modificar de tal modo el lugar de acción, que el ingrediente activo se vuelve inocuo y ya no puede hacer nada contra los ácaros. El Dr. Krieger y sus colegas colaboran estrechamente con el instituto de investigación inglés Rothamsted Research: “Debemos comprender los mecanismos en los que se basan las resistencias. Sólo así podemos combatir los parásitos de forma perdurable”, explica Martin Williamson, Senior Scientist de Rothamsted Research.
Búsqueda en la herencia genética: desarrollo de métodos de detección sencillos para ácaros resistentes Su equipo ya ha descubierto cómo se han adaptado determinados ácaros a los así llamados piretroides, un grupo de ingredientes activos acaricidas. Posteriormente, los investigadores desarrollaron una prueba biológica-molecular que demuestra si un ácaro es resistente a los piretroides. Junto con los científicos de Bayer,
Abejas en el centro de atención: el trabajo minucioso del apicultor (foto izquierda) no es el único factor que influye en la salud de sus abejas mieleras. También influye el clima y la práctica agrícola es un factor relevante - constantemente se sospecha que los agentes para la protección de cultivos dañan a las abejas (foto derecha). Por ello, científicos de Bayer trabajan sin descanso en hacer más seguros tanto los agentes como las técnicas de aplicación.
también quieren implementarlo para otros acaricidas. “Nuestro objetivo es desarrollar métodos de detección rápidos, sencillos y económicos para todo tipo de resistencias”, explica el Dr. Krieger. De este modo, los apicultores pueden saber rápidamente si existen resistencias y cuáles en los ácaros en su colmena y seleccionar entonces el tratamiento más efectivo. Los expertos en abejas de Bayer desarrollaron un primer método práctico de comprobación junto con el Dr. Ralph Büchler, director del Instituto Apiario en Kirchhain: la caja de diagnóstico de Varroa. La caja del tamaño de una mano se llena con alrededor de 500 abejas vivas de la colmena. El apicultor cierra la abertura con una masa de comida a través de la cual los laboriosos recolectores de néctar recuperan su libertad en alrededor de seis horas. Durante este tiempo, un ingrediente activo acaricida en la caja mata los ácaros acarreados. Quedan pegados visiblemente en el fondo de la caja. A partir de su cantidad, el apicultor calcula el número aproximado de ácaros en la colmena y puede estimar así el grado de peligro de sus enjambres. Actualmente, los investigadores prueban su desarrollo bajo distintas condiciones climáticas y de tenencia. “Estamos pensando en utilizar la caja también para el diagnóstico de resistencia. Esto podría funcionar si se utilizan diversos ingredientes activos”, dijo el Dr. Krieger. Para el apicultor sería tan sencillo comprobar directamente en la colmena si se han anidado ácaros resistentes y, a su vez, combatirlos. Pero el ácaro Varroa no es el único factor que amenaza la salud de las abejas mieleras: también el clima, así como la práctica de apicultura y agricultura determinan como les va a las abejas y a sus colegas polinizadores.
Discusión controvertida sobre el uso de neonicotenoides en la Unión Europea En este contexto, el uso de agentes para la protección de cultivos se discute a menudo de manera controvertida. Llama la atención en especial un grupo de agentes para la protección de cultivos, los
Breve historia de los neonicotinoides Los neonicotinoides llegaron al mercado en los años 1990. Para los agricultores fueron una alternativa bienvenida a otros agentes contra los que muchos insectos nocivos se habían vuelto resistentes. El éxito se vio atenuado a finales de 2013: la Comisión Europea limitó fuertemente el uso permitido de algunos agentes de este grupo. El motivo: que no se podían descartar efectos nocivos de los ingredientes activos en las abejas. El tema se discute controvertidamente en todo el mundo. Sin embargo, muchos estudios científicos llegan al resultado de que no existe una relación entre el uso de neonicotinoides y la disminución de abejas mieleras.
así llamados neonicotinoides. Algunos se aplican, entre otras cosas, como capa protectora sobre semillas de canola, maíz o soya - los especialistas lo llaman desinfectar. Los ingredientes activos sistémicos de estos productos protegen incluso a semillas y plantas jóvenes de los insectos voraces y actúan desde adentro después de la germinación. “Para muchos cultivos, la desinfección es esencial”, explica el Dr. Reinhard Friessleben, responsable de técnica de aplicación de Bayer CropScience, pues los agentes protegen, por ejemplo, a la canola contra la voraz pulguilla de la canola o matan a los gusanos de alambre que roen las raíces del maíz. En ello, el agente para la protección de cultivos debe adherirse a la semilla. Si el agente se desprende parcialmente de los granos antes o durante la siembra, resulta difícil evitar por completo que el polvo generado llegue al medio ambiente - como
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EXPEDIENTE Abejas sucedió, por ejemplo, en 2008 en algunas regiones de Alemania en la siembra de maíz. El polvo se depositó sobre plantas en flor en los alrededores de los campos. “Y esto puede dañar a los insectos polinizadores”, dice el investigador de Bayer Friessleben. En el caso de una desinfección de alto valor cualitativo, se genera considerablemente menos polvo. Muchos estudios científicos, datos de observaciones de campo y estimaciones de riesgo demuestran que los neonicotinoides, bajo condiciones realistas, no dañan a las colmenas si se utilizan de conformidad con las especificaciones. Aun así, la Unión Europea limitó el uso de algunos neonicotinoides, para
mucho pesar de los agricultores (véase el recuadro, p. 41). Perdieron un agente importante para la protección contra parásitos. Y casi no existen alternativas eficaces. Investigadores de Bayer quieren hacer que los desinfectantes sean todavía más seguros para cuidar así a los insectos útiles y al medio ambiente. Para ello, expertos de Bayer CropScience y Bayer Technology Services colaboran estrechamente en el proyecto ‘Zero’ Dust. Su objetivo: reducir aún más la generación y emisión de polvo de las semillas desinfectadas. El nombre del proyecto ‘Zero’ Dust no significa que no se libere nada de polvo, sino que el proyecto
La aspiradora del campo SweepAir ayuda a cuidar que el desinfectante frotado de las semillas no llegue al aire. El sistema limpia el aire de escape del agregado de siembra: la mezcla de aire-polvo se sopla al ciclón en donde la fuerza centrífuga presiona los granos de polvo a la pared. De ahí se deslizan a un recipiente colector y después se entierran exactamente igual que los granos.
Polvo del agregado de siembra
Para un estudio de campo, el prototipo SweepAir se instaló sobre una sembradora de maíz convencional.
Separación de aire y polvo en el ciclón
Polvo separado Esclusa Si las semillas se friccionan entre sí, no se puede evitar por completo que se genere polvo.
Aire purificado saliente
Polvo enterrado
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“Necesitamos distintos mecanismos de acción” Martin Williamson es biólogo molecular y Senior Scientist del Rothamsted Research en la Gran Bretaña. “research” habló con él sobre el peligro del desarrollo de resistencia en parásitos.
¿Cómo surge la resistencia en parásitos? La resistencia surge por lo regular mediante mutaciones de punto que en la naturaleza ocurren con muy poca frecuencia en todos los organismos. Si una mutación de este tipo ocurre, por ejemplo, en un receptor objetivo de un pesticida, este individuo podrá sobrevivir con mayor probabilidad a los subsiguientes tratamientos. Los cambios genéticos se transfieren de una generación a la otra y la demás selección en el uso del mismo pesticida puede producir pronto una población totalmente resistente. ¿Cuál es el reto en la investigación de los mecanismos pertinentes? El mayor reto en el caso del ácaro Varroa es obtener una serie de muestras con resistencia claramente caracterizada, con cuya ayuda podemos identificar los mecanismos pertinentes.
incluye todas las medidas que contribuyen a reducir la generación y emisión de polvo. Los investigadores y desarrolladores trabajan en todo el proceso - desde la composición de los ingredientes activos y aditivos de la capa desinfectante hasta el esparcimiento de las semillas en el campo. En uno de los subproyectos, expertos en agricultura y técnicos desarrollan un tipo de aspiradora para la siembra de maíz: “El polvo friccionado que puede generarse en la manipulación y la siembra de las semillas desinfectadas, se separa del aire, se transporta al suelo y ahí se entierra”, explica el Dr. Lubos Vrbka, Environmental Modelling en Bayer CropScience. La parte central de la tecnología es un separador de ciclón: succiona el aire de escape de la sembradora que se genera debido al principio de siembra neumática y con el aire, también polvo del desinfectante friccionado y la tierra arremolinada en el proceso de siembra. Esta mezcla se sopla tangencialmente en el ciclón. La fuerza centrífuga presiona los granos de polvo a la pared interna del recipiente. Desde ahí se desplazan a un recipiente recolector y se incorporan al suelo. El aire purificado se dirige hacia afuera y se deja salir cerca del suelo.
Ya hay retroalimentaciones positivas de agricultores y fabricantes de aparatos SweepAir llaman los expertos de Bayer a su aspiradora de campo. Agricultores en Italia y Alemania ya probaron con éxito el aparato en los primeros ensayos de campo. Pero los investigadores también han detectado dificultades: el polvo fino con carga eléctrica, por ejemplo, se quedó adherido al interior del ciclón. Sin embargo, los
Martin W illiamson ¿Qué podemos hacer contra las resistencias en el caso del ácaro Varroa? La clave está en el uso de sustancias con distintos mecanismos de acción. Utilizados de forma periódicamente alternada, pueden evitar las resistencias contra una determinada sustancia. Por supuesto, esto no es tan sencillo. Hay sólo pocos ingredientes activos para combatir al ácaro y contra cada uno ya se conocen resistencias. Debemos conocer los mecanismos en que tienen fundamento y desarrollar pruebas rápidas con base en los mismos. De este modo debería ser posible determinar qué tipo de resistencia existe y recomendar entonces el tratamiento más efectivo para una determinada población de abejas o una región.
técnicos de Bayer Technology Services encontraron la solución: “Incorporamos un vibrador que hace vibrar el recipiente en intervalos de segundos. De este modo se desprende el polvo y se desliza hacia abajo“, explica el Dr. Volker Michele, experto en técnica mecánica de los fluidos de Bayer Technology Services. El sistema SweepAir también pasó su prueba en el Instituto Julius Kühn: los expertos comparan ahí las sembradoras con una máquina de referencia que lanza aire y polvo hacia arriba. Con SweepAir se libera 99% menos de polvo. Agricultores europeos cifran ya desde ahora grandes esperanzas en la nueva tecnología. “Esperan una solución para una gestión de riesgos mejorada para las semillas desinfectadas. Dicha solución debería repercutir positivamente en las perspectivas de poder volver a utilizar los neonicotinoides”, señaló el Dr. Vrbka. De los agricultores y fabricantes de aparatos, los expertos de Bayer ya han recibido una retroalimentación positiva. La transferencia de tecnología a los fabricantes de máquinas es inminente. Podrían distribuir entonces los respectivos aparatos. “Un importante paso siguiente es convencer a las autoridades para aprobar el uso de esta tecnología. Su apoyo sería un paso importante para asegurar una aplicación más optimizada de los neonicotinoides”, asegura el Dr. Friessleben.
www.research.bayer.com/bees
Más información sobre el tema
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Terminaciones nerviosas periféricas: los mensajeros liberados en los focos de endometriosis pueden disparar directamente sensaciones de dolor.
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Endometriosis MEDICINA
NUEVA TERAPIA CONTRA LA ENDOMETRIOSIS
Efecto doble
Fotos: Photo Quest Ltd./Science Photo Library/Corbis (1), Thorsten Futh/Bayer AG (1) , Privat (1), Oredia/Your Photo Today (1)
Endometriosis - para muchas mujeres significa dolores extremos en el bajo vientre, no sólo durante la menstruación. Investigadores de Bayer HealthCare estudian nuevos ingredientes activos para la terapia que actuará directamente de manera doble: aliviar rápidamente los dolores y simultáneamente tratar la inflamación responsable en el bajo vientre, sin intervenir en el equilibrio hormonal de la mujer.
En ocasiones reina estado de emergencia en el cuerpo de la mujer: una vez al mes - o también con mayor frecuencia - muchas mujeres se ven atormentadas por intensos dolores en el bajo vientre, sangrados que duran mucho tiempo hasta las náuseas y el desmayo limitan su vida diaria. La causa: la endometriosis, una enfermedad por causas hormonales e inflamatorias en la que partes del sangrado menstrual, así como pequeños jirones de tejido de la mucosa de la matriz expulsado se desplazan de regreso a través de las trompas de Falopio a la región abdominal y se arraigan. A meJuntos contra la endometriosis: en un modelo de útero, los médicos Dr. Matthias nudo, los dolores son crónicos y causan Schäfers (der.) y Dr. Thomas Zollner (izq.) discuten con el químico medicinal y gerente molestias en las relaciones sexuales o al de la alianza, Dr. Christoph Huwe (centro) sobre nuevas terapias en Bayer HealthCare vaciar la vejiga y el intestino. Con demaen Berlín. siada frecuencia, la endometriosis puede causar infertilidad. Incluso cuando cerca de 10% de todas las mujeres en edad Los dolores relacionados con la endometriosis son causados, reproductiva padecen de endometriosis, en muchas afectadas entre otras cosas, también por el tejido inflamado: debido a los apenas se detecta después de años: desde la primera aparición muchos focos de endometriosis distintos, por ejemplo, en la vede las molestias hasta el diagnóstico pueden transcurrir hasta jiga, el intestino o la pared pélvica, a menudo el carácter del diez años. “Hasta ahora, la endometriosis, a diferencia de enferdolor es bastante complejo“, dice la PD Dra. Sylvia Mechsner de medades comparables en las que también el dolor es el síntoma la Clínica Ginecológica de Charité en Berlín. Las formas terapéuprincipal, no se conoce lo suficiente en la sociedad, lo cual conticas hasta el momento se basaban sobre todo en medicamentos tribuye al retraso del diagnóstico y, con ello, al largo calvario“, hormonales que inhibían la ovulación y mantenían reducido el indica el Dr. Thomas M. Zollner, responsable del departamento nivel de estrógeno. Sin embargo, dado que muchas mujeres pade Investigación de Terapias Ginecológicas de Bayer HealthCare. decen de los efectos secundarios, esta opción no constituye con “Con frecuencia los síntomas no se toman en serio y se reducen frecuencia una solución a largo plazo. a molestias de la menstruación perfectamente normales. Para estas mujeres, esto implica una carga psicológica adicional“, Las fibras nerviosas sensibles y explica el médico. Pero la enfermedad tiene también otras relos neuropéptidos producen dolor percusiones: debido a la capacidad laboral limitada, muchas mujeres afectadas deben reportarse frecuentemente como enLos años pasados, los médicos han obtenido algunos conocifermas. Esto genera anualmente gastos enormes: “También las mientos importantes, los cuales explican por qué la endometrioconsecuencias económicas de la endometriosis son considerasis es tan dolorosa. Las lesiones en la región abdominal cuentan bles“, asegura el Dr. Zollner. con pequeñas fibras nerviosas que por lo general crecen ahí junto
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“Necesitamos nuevas formas terapéuticas” “research” habló con la PD Dra. med. Sylvia Mechsner de la Clínica Ginecológica de Charité Berlín.
Sylvia Mechsner
¿Qué posibilidades de tratamiento de la endometriosis existen hasta la fecha? En primer lugar está retirar mediante cirugía las lesiones de endometriosis, de ser posible manteniendo el órgano. Posteriormente debe iniciarse una terapia hormonal de apoyo. Pero las pacientes que actualmente deseen tener hijos deben considerar además acciones de la medicina reproductiva.
de la terapia, los medicamentos hormonales, permiten también un tratamiento a largo plazo. Sin embargo, no en pocas ocasiones se dan efectos secundarios considerables que limitan la calidad de vida de las mujeres. En conjunto, una situación insatisfactoria... ¿En dónde considera usted que aún hay necesidad de investigación?
¿Cuáles son las deficiencias de la terapia? En caso del respectivo sufrimiento, los procesos operatorios por lo general son bien aceptados. Resulta problemático cuando el retiro mediante cirugía no tiene el éxito deseado, los dolores se mantienen igual o sólo mejoran temporalmente. Entonces, las nuevas intervenciones quirúrgicas deben considerarse críticamente. La segunda columna
con los vasos sanguíneos proveedores. El grupo de trabajo alrededor de la Dra. Mechsner pudo demostrar que ahí se presentan en un gran número en especial las fibras nerviosas sensibles responsables de la precepción del dolor. Además, las respectivas células nerviosas producen neuropéptidos que se liberan en las lesiones e intensifican ahí las molestias inflamatorias. A su vez, las fibras nerviosas simpáticas que regulan el dolor en la región abdominal, se encuentran reducidas en número. El Dr. Zollner y sus colegas investigadores de Bayer HealthCare eligieron un esquema terapéutico completamente nuevo, pues descubrieron que en la menstruación retrógrada, la cual se discute como la causante principal de la enfermedad, influye directamente el
Hasta
6
millones de mujeres
en Alemania padecen de endometriosis. Fuente: Asociación de Endometriosis de Alemania
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Para mí como científica clínica que también atiende a las pacientes afectadas, el objetivo apremiante es encontrar nuevos esquemas terapéuticos innovadores. Éstos deben influir, además de en la terapia hormonal y quirúrgica, también en el componente inflamatorio de la enfermedad, es decir, contrarrestar las inflamaciones. Se requieren urgentemente otras formas de terapia no hormonales, que eliminen la causa que genera la enfermedad.
sistema nervioso periférico. “Las células de la mucosa del útero contienen grandes cantidadesde sustancias mensajeras que, una vez liberadas, producen directamente la inflamación“, explica el Dr. Zollner. Además, estas sustancias mensajeras pueden activar las así llamadas terminaciones nerviosas periféricas, las cuales causan en la mujer directamente sensaciones de dolor.
Colaboración en el desarrollo de nuevos ingredientes activos Por ello, los investigadores de Bayer trabajan en ingredientes activos que actúan en ambos procesos en paralelo: “Con nuestro esquema queremos, por un lado, tratar directamente y de manera oportuna los focos de inflamación, y por el otro, reducir las sensaciones de dolor que se genera con ello“, explica el Dr. Zollner. Para seguir impulsando en este sentido la investigación en el área de endometriosis, los expertos en salud de la mujer de Bayer HealthCare amplían consecuentemente su red de investigación internacional. Desde octubre de 2012, Bayer trabaja para ello junto con Evotec AG. El objetivo de la cooperación de investigación acordada por cinco años: desarrollar tres sustancias novedosas que permitan formas de tratamiento alternativas en el área de endometriosis y que actúen tanto de manera antiinflamatoria como también analgésica. Cerca de la mitad de la cartera del proyecto de endometriosis de Bayer se implementa actualmente en el marco de la cooperación con Evotec. En ello, las empresas
Endometriosis MEDICINA
Aliviar el dolor Los focos de endometriosis pueden crecer en distintos órganos en la región abdominal y causar ahí inflamaciones. Las mujeres afectadas padecen por lo general de intensos dolores. Investigadores de Bayer atacan ahora la enfermedad desde dos lados: desarrollan ingredientes activos que inhiban las inflamaciones y también influyan en la aparición de señales de dolor en los focos de endometriosis y el sistema nervioso periférico.
Transmisión de señales de las inflamaciones de los órganos a través de la médula espinal al centro del dolor en el cerebro.
Crisis en el bajo vientre: la endometriosis causa fuertes dolores que limitan enormemente la vida diaria de las mujeres afectadas.
Puntos de acción de los nuevos ingredientes activos:
Órganos con focos de Endometriosis Eliminación del dolor
colaboran estrechamente: “Nuestra cooperación de investigación es una verdadera colaboración. Cada uno de nuestros proyectos lo trabajamos en equipos conjuntos, ambos socios tienen una parte esencial en el éxito“, comenta el Dr. Christoph Huwe sobre la cooperación. En calidad de gerente de alianza en el área de External Innovation Therapeutics de Bayer HealthCare, el químico medicinal es competente para la colaboración con Evotec.
El primer candidato a ingrediente activo ya se encuentra en desarrollo preclínico Juntos, los socios han hecho grandes progresos en los últimos dos años en el desarrollo de nuevos ingredientes activos para el tratamiento: “Ya este año hemos llevado al primer candidato al desarrollo clínico“, agregó el Dr. Huwe. Se busca que, además, los ingredientes activos influyan lo menos posible en el equilibrio hormonal y, por lo tanto, en el ciclo de la mujer y su fertilidad. “Esperamos que los preparados recién descubiertos
Limitación de la inflamación
actúan con mayor velocidad que los medicamentos contra la endometriosis de hasta la fecha, a base de hormonas. Apenas un mes después de que la paciente haya tomado la primera tableta, esperamos una gran reducción del dolor“, dice el Dr. Matthias Schäfers, responsable clínico de Terapias Ginecológicas en Bayer HealthCare. “Además, gracias a su efecto controlado, los nuevos medicamentos tienen el potencial de ser más tolerables que los analgésicos convencionales“. Junto con la cooperación con Evotec, Bayer también inició en julio de 2014 una cooperación con la Universidad de Oxford en la Gran Bretaña, la cual es líder del área académica en el campo de endometriosis y terapia del dolor. Es decir, el camino para una terapia exitosa a largo plazo de la endometriosis ya está planificado en Bayer HealthCare.
www.research.bayer.com/endometriosis
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AGRICULTURA Phytobac CONSERVACIÓN DEL AGUA EN LA AGRICULTURA
Proteger el líquido valioso El agua es la base más importante de la vida y, por ello, la protección del agua es indispensable para una agricultura sustentable. Para evitar la contaminación de las aguas superficiales, por ejemplo, con agentes para la protección de cultivos, expertos de Bayer CropScience desarrollaron un innovador sistema para agricultores: los residuos de agua de lavado que se generan en la limpieza en la granja y que contienen agentes para la protección de cultivos, se degradan exactamente como en la naturaleza, sólo que con mayor eficiencia.
3 %
de los recursos globales de agua es agua dulce De ellos se utilizan: Corriente de aire
69% en la agricultura
6
El agua se evapora
23% en la industria, y 8% en casas privadas 4 1
Suelo de cultivo (70 %) con paja cortada (30 %)
Recipiente impermeable Agua sucia Degradación microbiológica 5 3
Colector de lodo 2
Acumulador de agua
Bio-limpiador para la agricultura Con su desarrollo, el así llamado sistema Phytobac™, los expertos de Bayer evitan que en el llenado y la limpieza de aspersores en la granja 1 lleguen sustancias nocivas a las plantas de depuración de aguas residuales o a las aguas de los alrededores. Para ello, el agua de lavado pasa primero por un colector de lodo 2 . Ahí se precipita la suciedad gruesa como sedimento. En el segundo recipiente 3 se acumula el líquido restante claro y fluye desde ahí de forma dosificada al recipiente de substrato lleno con tierra de cultivo y paja. Como fuente de carbono adicional, la paja favorece la degradación microbiana 4 . Aparatos de medición y control regulan la humedad del suelo y crean condiciones de vida ideales para los microorganismos 5 tales como bacterias y hongos. Con la ayuda de enzimas, estos ayudantes diminutos degradan los residuos de fungicidas, herbicidas e insecticidas mientras que el agua se evapora 6 . 48
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Revista en movimiento y Bayer en Facebook Como complemento de la revista de investigación impresa de Bayer, también existe “research” en línea: En www.research.bayer.com, las interesantes historias cobran vida en PCs, tablets y smartphones. Atractivas animaciones, galerías de imágenes y videos proporcionan diversas perspectivas del trabajo de los científicos de Bayer. Explican los retos actuales en la investigación y sus esquemas de solución. De este modo, “Bayer: Science For A Better Life” se vuelve algo vivo. Y las redes sociales permiten el contacto directo con Bayer las 24 horas del día los siete días de la semana: postee comentarios y obtenga más información sobre el patrocinio de deportes y las oportunidades de carrera en Bayer. research multimedial http://bayer.de/re27 www.facebook.com/bayer
Directorio Editor: Bayer AG, Corporate Brand, Comunicación & Government Relations, Leverkusen Responsable del contenido: Dr. Herbert Heitmann Dirección de publicaciones: Franz Rempe Redacción: Dra. Katrin Schneider, Bayer AG transquer GmbH - wissen + konzepte, Múnich Asesoría científica: Dra. Birgit Fassbender, Dra. Kerstin Crusius, Joël Kruse, Dr. Frank Rothbarth, Dr. Arnold Rajathurai, Dra. Katharina Jansen Edición de imágenes: Alexandra Romero, Múnich Frank-Michael Herzog, Medienfabrik Diseño: grintsch communications, Colonia Textos: transquer GmbH - wissen + konzepte, Múnich Ilustraciones: Página 8, 13, 22, 30, 40, 42, 47, 48: grintsch communications, Colonia Derechos de reproducción: Bayer AG
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Dirección editorial: Bayer AG, Publicaciones del Grupo, Edificio W 11, 51368 Leverkusen Teléfono 0214/30 48825 Telefax 0214/30 71985 E-mail
[email protected]
Infografías digitales: comprender la investigación al primer vistazo Conocimiento claro y digital: “research” ofrece un servicio ampliado alrededor de temas de investigación relevantes del Grupo. En la página de internet www.research.bayer.com/graphics hay más de 50 infografías listas para descargarse. Así se pueden comprender mejor muchos temas y mejorar presentaciones. Además se explica cómo los químicos, biólogos, físicos y otros investigadores transforman el conocimiento en innovaciones concretas.
Traducción al español Bayer de México, S.A. de C.V. Communications Tel.: 5728-3001
[email protected] Fecha de publicación Febrero 2015 (Publicado en Alemania en diciembre del 2014). Bayer en Internet: www.bayer.com www.bayer.com.mx research en internet: www.research.bayer.com www.research.bayer.com.mx research aparece desde 2014 dos veces al año en los idiomas alemán e inglés. Reproducción permitida señalando la fuente, se solicitan ejemplares de muestra. Todas las marcas mencionadas en esta revista pertenecen al Grupo Bayer o sus distribuidores, que en muchos países están protegidas como marcas registradas. En todos los textos de la revista, el nombre/la denominación “Bayer HealthCare” se refieresiempre a Bayer Pharma AG.
D 2910247633 ISSN 0179-86188 Afirmaciones prospectivas La presente revista de investigación contiene afirmaciones de carácter prospectivo basadas en supuestos y pronósticos actuales de la dirección del Grupo Bayer o sus sociedades operativas. Existen diversos riesgos, incertidumbres y otros factores, algunos conocidos y otros no, que pueden provocar que los resultados, la situación económica, la evolución y el rendimiento reales de la compañía en el futuro difieran sustancialmente de las estimaciones que aquí se realizan. Dichos factores incluyen los descritos por Bayer en informes publicados por la empresa, que pueden consultarse en el sitio Web de Bayer www.bayer.com. La compañía no se compromete a actualizar dichas afirmaciones de carácter prospectivo ni a adaptarlas a sucesos o acontecimientos posteriores.