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Expertas mundiales en epidemiología advierten que el aumento de la desigualdad multiplica la incidencia del cáncer

“El cáncer ya es la primera causa de muerte en 57 países, incluidos todos los europeos –también España–”,  y a final de este siglo será “la primera causa de muerte antes de los 70 años en todos los países del mundo”, dijo Elisabete Weiderpass, directora de la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC), durante la jornada ¿Cómo reducir el riesgo de cáncer? Para prevenir, investigación, organizada por el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) con ocasión del Día Mundial de la Investigación del Cáncer. 

El evento, abierto al público y celebrado en el Auditorio del CaixaForum Madrid, estuvo dedicado a la prevención del cáncer. Es un área especialmente importante porque, según los datos de la IARC, la agencia especializada en cáncer de la Organización Mundial de la Salud (OMS), alrededor de la mitad de todos los casos de cáncer se deben a causas prevenibles y, por tanto, son evitables modificando hábitos y eliminando carcinógenos.

La incidencia del cáncer es cada vez mayor. Para las próximas dos décadas se prevé un aumento del 47%, lo que supone “una presión creciente sobre las finanzas públicas y los presupuestos sanitarios”, advirtió Weiderpass.

La situación en España está del todo en línea con la internacional, explicó Marina Pollán, directora del Centro de Investigación Biomédica en Red de Epidemiología y Salud Pública (CIBERESP- ISCIII): “Somos uno de los países con mayor esperanza de vida; pero esa población envejecida expone a nuestro sistema sanitario, que ha sido muy bueno, universal y público, a un tsunami de casos de cáncer, porque el envejecimiento de la población se traduce en un aumento de enfermedades crónicas”.

1,2 billones de dólares cuesta el cáncer al año en todo el mundo

El coste anual del cáncer se estima en al menos 1.2 billones (millones de millones) de dólares en todo el mundo, dijo Weiderpass. La cifra, que incluye tanto gastos específicos de atención sanitaria y medicamentos como costes indirectos –por ejemplo, la productividad perdida por muertes prematuras–, crece en todos los países.

Pero el aumento no es igual. Donde será especialmente acusado es en países pobres: “Las naciones con menos recursos, sin tecnología para diagnosticar y tratar los cánceres y sin clima político adecuado para hacer prevención eficaz, serán las más afectadas”, advirtió Weiderpass, para quien “fomentar el acceso equitativo a tratamientos será crucial para abordar este gran desafío los próximos 20 años”, resaltó.

La pobreza, un factor de riesgo también en España

El impacto de la pobreza en el riesgo de desarrollar cáncer también se aprecia en países ricos, atendiendo a la incidencia en distintos grupos sociales. Weiderpass mostró datos de cáncer de cuello de útero, prevenible con pruebas periódicas y con la vacuna contra el virus de papiloma humano (VPH).

“En Europa se ve una gran disparidad en las cifras de mortalidad por cáncer de cuello de útero entre las mujeres más ricas y educadas, y las más pobres y menos educadas”, dijo la directora de la IARC. Para evitarlo, “las campañas de cribado deben dirigirse sobre todo a mujeres de bajo nivel socioeconómico”.

El tabaco, principal ‘enemigo público’ también en formato ‘vapeo’

En cuanto a los principales hábitos y sustancias cancerígenos, Weiderpass señaló sobre todo al tabaco: “Es el enemigo público número uno. La medida más importante que deberíamos tomar hoy en día es eliminar el tabaco a escala mundial”, afirmó con rotundidad, “y me preocupan muchísimo las nuevas formas de consumirlo, como el vapeo, porque son una puerta abierta a que las nuevas generaciones se vuelvan dependientes de esta sustancia que mata a mucha gente”.

La OMS se basa en las evaluaciones de la Agencia que dirige Weiderpass para identificar y clasificar carcinógenos. Actualmente hay suficiente evidencia para considerar carcinógeno para humanos además del tabaco también el alcohol, los embutidos (carnes procesadas), las radiaciones ionizantes, la contaminación atmosférica y más de un centenar de otras sustancias.

Glifosato, trabajo nocturno y carne roja

El herbicida glifosato, muy empleado en la agricultura europea, es “probablemente cancerígeno”, porque la OMS tiene evidencia sólida de que produce cáncer en animales y modelos celulares, pero no suficientes datos en humanos. En esta misma categoría están la carne roja, el trabajo en turno de noche, la fritura a alta temperatura y el plaguicida DDT, entre otros.

El aspartamo, un edulcorante cuyo consumo, resaltó Weiderpass, no previene la obesidad, se considera “posiblemente carcinógeno”. Es un subgrupo de la clasificación en que la evidencia en humanos es aún menor, y en el que se incluyen riesgos como el de la exposición laboral de personal de peluquerías y barberías.

Alcohol, obesidad e infecciones prevenibles con vacunas “muy eficaces”

Las expertas señalaron también la obesidad como factor de importancia creciente, que aumenta el riesgo de desarrollar 12 tipos diferentes de cáncer. Weiderpass recordó la importancia de limitar la ingesta de productos con muchas calorías y los ultra-procesados; comer más fruta, verdura, legumbres, cereales integrales y frutos secos; y de hacer actividad física a diario.

En cuando al alcohol, “está relacionado con hasta siete tipos distintos de cáncer. Solo dos vasos de alcohol al día bastan para causar un daño muy considerable”, señaló Weiderpass.

Otro factor de riesgo son las infecciones. Los patógenos más importantes son el Helicobacter pylori, y los virus del papiloma humano (VPH) y las hepatitis B y C. “Por fortuna, tenemos al menos dos vacunas muy eficaces: contra el VPH y contra la hepatitis B”, añadió Weiderpass. “La inversión en vacunación es una de las medidas más efectivas que puede llevar a cabo un gobierno”.

España: líderes en sobrepeso infantil y más cáncer por dejar la dieta mediterránea

Marina Pollán actualizó cifras de tabaquismo y obesidad en España: el 20% de adultos en España fuma, y dos de cada tres hombres, y la mitad de las mujeres, tienen sobrepeso. Como en otros países, este problema afecta más en zonas más desfavorecidas.

El abandono de la dieta mediterránea (verduras, legumbre, fruta, aceite de oliva, frutos secos, poca carne) se nota ya en la clínica: “Estamos cambiando a una dieta de influencia anglosajona”, y las consecuencias ya se perciben en la incidencia “sobre todo de cáncer colorrectal, que en este momento es uno de los principales tumores en nuestro país”.  

Los países mediterráneos, Italia, Grecia y España, “lideramos actualmente la tasa de niños con sobrepeso y obesidad”.

El botellón de los jóvenes españoles también preocupa: “Consumen mucho alcohol en muy poco tiempo. Aún no tenemos una medida epidemiológica de cómo se traduce eso en incidencia de cáncer, pero bueno no va a ser”, augura la directora del Centro Nacional de Epidemiología.

Trabajos recientes, dijo Pollán, muestran que “la mayor asociación entre alcohol y cáncer de mama se produce con el consumo en la adolescencia”; también, que “quienes inician el consumo en la adolescencia, lo mantienen o lo aumentan más adelante”.

Políticas que hagan “fácil lo sano y difícil lo insano”

Weiderpass, Pollán y la directora del CNIO Maria A. Blasco –que en la jornada explicó cómo se investiga en el CNIO- insistieron durante una mesa redonda en la importancia de las políticas públicas de prevención. Se debe “hacer fácil lo sano y difícil lo insano”. Por ejemplo, a través de los impuestos. La evidencia apunta a que aumentar el precio del tabaco, por ejemplo, disminuye el consumo.

Las regulaciones son necesarias especialmente para factores a los que no podemos elegir si exponernos o no, como la contaminación atmosférica o la ingesta de pesticidas prohibidos en Europa, pero no en otras regiones de donde se importan fruta y verdura.

Código Europeo Contra el Cáncer

Weiderpass recordó que la evidencia científica sobre prevención se ha compilado en un Código Europeo Contra el Cáncer, que incluye hábitos menos conocidos, como:

  • La recomendación de la lactancia materna
  • Moderar los tratamientos de terapia hormonal sustitutiva
  • Vacunar a los recién nacidos contra la hepatitis B y a las niñas contra el VPH
  • Averiguar si estamos expuestos al radón en casa
  • Averiguar si estamos expuestos a sustancias cancerígenas en el trabajo.

Actualmente se está trabajando para adaptar ese código a otras regiones del planeta y “es muy importante llegar a establecer un código mundial del cáncer”, que sirve también para prevención de recaídas en personas supervivientes de cáncer.

La mesa redonda contó con la participación de César López-Palop, presidente de la Fundación Domingo Martínez (FDM), institución miembro de la iniciativa filantrópica Amigos/as del CNIO. López- Palop resaltó la importancia de que toda la sociedad conozca la necesidad de la investigación en cáncer.

La jornada ha estado moderada y presentada por la periodista Cristina Villanueva, autora del libro Desplegando Velas. El acto, con el apoyo de la Fundación “la Caixa”, ha finalizado con un vino español.

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Por qué hay más casos de cáncer y cómo revertir la tendencia: el CNIO dedica su jornada del Día Mundial de la Investigación del Cáncer a la prevención

Con ocasión del Día Mundial de la Investigación del Cáncer, el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) organiza el lunes 18 de septiembre la jornada abierta al público ¿Cómo reducir el riesgo de cáncer? Para prevenir, investigación.

Tendrá lugar a las 11.00 h, en CaixaForum (Madrid). Cuenta con el apoyo de la Fundación “la Caixa”. 

El acto constará de tres ponencias y una mesa redonda, todas en torno a la prevención del cáncer. La investigación en esta área adquiere especial relevancia a la luz de los datos más recientes:

  • En dos décadas se prevé un aumento del 47% en los nuevos casos de cáncer en el mundo (de 19, 3 millones en 2020 a 28,4 millones en 2040).
  • En los últimos 30 años, los nuevos casos de cáncer en personas de menos de 50 años se han incrementado en un 79% a escala global.
  • Casi la mitad de los cánceres actuales podrían haberse prevenido con hábitos de vida saludables.
  • El crucial papel de la investigación. Hay factores, como el tabaco, cuya influencia en el cáncer está establecida, pero es necesario entender mejor el papel de otras variables que ya se sabe que son importantes: la ingesta habitual de alcohol incluso en bajas dosis, la obesidad, el tipo de dieta, la exposición al sol, la contaminación atmosférica y sustancias carcinógenas como el aspartamo, entre otras.

Maria A. Blasco, directora del CNIO, hablará de la investigación del cáncer en un centro de excelencia. Elisabete Weiderpass, directora de la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC), expondrá los últimos descubrimientos sobre hábitos y sustancias que influyen en el riesgo de desarrollar la enfermedad, y los abordajes para detectarlos. Marina Pollán, directora del Centro Nacional de Epidemiología (Instituto de Salud Carlos III, ISCIII), comentará la evolución de la incidencia del cáncer en España y los factores de riesgo durante los últimos años.

Las tres investigadoras participarán en una mesa redonda junto a César López-Palop, quien aportará la visión de la sociedad como presidente de la Fundación Domingo Martínez (FDM), institución miembro de la iniciativa filantrópica Amigos/as del CNIO. La presentación y moderación del acto correrán a cargo de la periodista Cristina Villanueva, autora del libro Desplegando Velas.

Consulta aquí el programa.

Inscripciones:

La sesión es presencial, gratuita y abierta al público previa inscripción. Las inscripciones estarán abiertas hasta el 16 de septiembre, mediante el formulario disponible aquí.

¡Te esperamos!

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El CNIO estudiará cómo mejorar los tratamientos oncológicos según la hora del día, en un proyecto financiado con 1,5 millones de euros por el Consejo Europeo de Investigación

Una forma de aumentar la efectividad de las terapias oncológicas puede ser, simplemente, cambiar la hora en que se administran. Así lo indican resultados recientes de María Casanova-Acebes, del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), que ahora acaba de obtener 1,5 millones de euros para seguir avanzando en su investigación y descubrir cómo ajustar los tratamientos a la hora en que resulten más efectivos, según la fisiología del organismo.

Su proyecto se llama INN-TIME, y la financiación proviene del Consejo Europeo de Investigación (ERC, por sus siglas en inglés), la institución europea que gestiona los programas de investigación más prestigiosos y competitivos de la Unión Europea.

Casanova-Acebes, que dirige el Grupo de Inmunidad del Cáncer del CNIO, lleva años estudiando la relación entre el cáncer, el sistema inmunitario del organismo y los biorritmos, esto es, los mecanismos moleculares que permiten que el cuerpo –en concreto, nuestras células del sistema inmunitario– sepan qué hora es. Estos biorritmos son importantes para que los procesos fisiológicos estén sincronizados con el ciclo día/noche de la Tierra –los ritmos llamados circadianos–.

El cáncer altera los ritmos del sistema inmunitario

Uno de los resultados de la investigadora del CNIO es que las células tumorales distorsionan el ritmo circadiano del sistema inmunitario -el sistema de defensa natural del organismo-, para tratar de burlar su ataque.

“Hemos visto que, en ratones, de noche, el sistema inmunitario está más activo, es decir, hay más oportunidades de impedir que el tumor crezca”, asegura la investigadora. “Pero las células tumorales consiguen anular esa ventaja emitiendo señales que distorsionan el ritmo circadiano del sistema inmunitario, favoreciendo su crecimiento. Así, este deja de reconocerlas como tumorales”, precisa Casanova-Acebes.

En INN-TIME, Casanova-Acebes y su equipo analizarán durante los próximos cinco años los ciclos de actividad de las células tumorales, del sistema inmunitario y de los fibroblastos, células del microambiente tumoral que regulan el reclutamiento y la actividad del sistema inmunitario.

Los datos obtenidos se integrarán en un modelo inteligente que permitirá, explica Casanova-Acebes, “entender los mensajes temporales en cada uno de los tres bloques implicados en el microambiente tumoral -células tumorales, sistema inmunitario y fibroblastos–“.

El mejor horario para un tratamiento

El objetivo final es identificar “ventanas temporales en que el rendimiento terapéutico es mayor”, para así ajustar la aplicación de los tratamientos a estos horarios y aumentar su efectividad, señala la investigadora.

“En ratones, que es una especie nocturna, hemos visto que la respuesta a la inmunoterapia en cáncer de pulmón es 10 veces más potente si se aplica por la noche”, dice Casanova-Acebes. “En humanos ya se ha comprobado ese efecto en pacientes con estadios avanzados de melanoma, y en personas vacunadas contra la COVID. Ambos tratamientos resultaron más efectivos cuando se administran por la mañana que por la tarde”, coincidiendo con nuestro período de mayor actividad.

Su visión es “poder llegar a indicar a los oncólogos y oncólogas qué tratamientos administrar –o qué operaciones realizar– en distintos momentos del día o la noche, para obtener mejores resultados. Además, así contribuiríamos a aliviar el colapso de la sanidad y a realizar un aprovechamiento de recursos hospitalarios mucho más eficiente”.

Donaciones de pacientes con cáncer de pulmón y de la Asociación Española de Tripulantes de Cabina de Pasajeros 

Los estudios se llevarán a cabo en modelos animales y en muestras de pacientes con cáncer de pulmón. A través de la coordinación desde el Biobanco del CNIO la investigadora tendrá acceso a muestras cedidas por más de 300 pacientes con cáncer de pulmón del Biobanco del Hospital Ramón y Cajal, de Madrid, y del Biobanco IRB de Lleida.

Igualmente, dentro del proyecto se analizarán muestras de sangre de un colectivo con una actividad laboral desajustada de los ritmos circadianos: los tripulantes de cabina de pasajeros en los aviones.

Gracias a un acuerdo con su asociación, AETCP, en colaboración con el Biobanco del CNIO, se hará un seguimiento de cinco años a tripulantes de vuelos de corto rango y a otros de muy largo recorrido, para comparar cómo se modifican los biorritmos de las células del sistema inmunitario cuando se ven sometidos a alteraciones de sus ritmos circadianos en viajes transoceánicos.

Esta investigación irá acompañada del desarrollo de una herramienta bioinformática en colaboración con la Unidad de Bioinformática del CNIO, dirigida por Fátima Al-Shahrour. Será de carácter público y open-source y pondrá los datos y resultados obtenidos a disposición de los investigadores y la sociedad en general. “Además de en oncología, nuestra investigación resultará de utilidad para patólogos, alergólogos, y especialistas centrados en la fisiología del pulmón y del sistema inmunitario, porque nuestro estudio albergará información también de las células sanas de este órgano”, avanza Casanova-Acebes. 

Junto a las ya mencionadas, para el trabajo se establecerán colaboraciones con José-Javier Bravo Cordero del Hospital Monte Sinaí, con Julio Aguirre-Ghiso, del Albert Einstein College of Medicine en Nueva York (Estados Unidos) y con Roser Vento-Tormo, del Wellcome Sanger Institute en Cambridge (Reino Unido).

Sobre las ayudas ‘Starting Grant’ del Consejo Europeo de Investigación

Las Starting Grants forman parte del programa Horizonte Europa de la Unión Europea. Se otorgan a propuestas de investigación de frontera y están dirigidas a dar un impulso a los investigadores que inician sus carreras para que lancen los proyectos basados en sus mejores ideas y formen grupos de investigación con una base sólida.

Para María Casanova-Acebes, “la gran ventaja es que te permite la contratación de personal muy competitivo, con buenos salarios. Nosotros incorporaremos a dos investigadores/as postdoctorales, un bioinformático o bioinformática y personal senior especializado en los complejos experimentos que vamos a realizar. El salto para quienes estamos empezando es cualitativo”. 

En esta última convocatoria, se presentaron 2.696 propuestas y se han otorgado 400 ayudas, dotadas con hasta 1,5 millones de euros, que sufragarán el trabajo de cinco años. La propuesta de Casanova-Acebes corresponde al 43% de las que han ido a parar a mujeres, un 39% más que en 2022. Entre las candidaturas seleccionadas, 23 procedían de instituciones españolas y 20 fueron presentadas por personas de nacionalidad española.

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Protected: 7 Preguntas para cambiar el mundo en 100xCiencia

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Un estudio pionero descubre que los tumores cerebrales ‘hackean’ la comunicación entre neuronas

Casi la mitad de los pacientes con metástasis cerebral ven afectada su capacidad cognitiva. Hasta ahora se asumía que esto se debe a la presencia física del tumor, que presiona el tejido neuronal. Pero algo falla en esa hipótesis del ‘efecto masa’ del tumor, porque a menudo no hay relación entre el tamaño del cáncer y su impacto cognitivo. Tumores pequeños pueden generar alteraciones importantes, y a la inversa. ¿Por qué?

La explicación puede estar en que la metástasis cerebral hackea la actividad del cerebro, según demuestra por primera vez un estudio publicado en Cancer Cell y al que la publicación ha otorgado su portada.

De izquierda a derecha: Alberto Sánchez-Aguilera y Liset Menéndez de la Prida, del Laboratorio de Circuitos Neuronales, Instituto Cajal, CSIC; y Manuel Valiente y Mariam Al-Masmudi Martín, del Grupo de Metástasis Cerebral, CNIO. / Antonio Tabernero. CNIO

Los autores, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), han descubierto que cuando el cáncer se disemina en el cerebro (hace metástasis) altera la química cerebral, e interfiere así en la comunicación neuronal –las neuronas se comunican mediante impulsos eléctricos que se generan y transmiten mediante cambios bioquímicos en las células y su entorno–.

El trabajo es el resultado de la colaboración entre los laboratorios de Manuel Valiente (CNIO) y Liset Menéndez de La Prida (Instituto Cajal del CSIC) dentro del proyecto europeo NanoBright, destinado a desarrollar nuevas tecnologías para el estudio del cerebro, y con participación de otras agencias financiadoras como MICINN, AECC, ERC, NIH y EMBO.

1. Metástasis en cerebro de ratón. Se aprecia cómo la metástasis (verde más claro) interacciona con una neurona (verde más intenso). Esta neurona está marcada específicamente para su estudio, pero la metástasis está interaccionando con muchas más. Crédito: Manuel Valiente. CNIO.
1. Metástasis en cerebro de ratón. Se aprecia cómo la metástasis (verde más claro) interacciona con una neurona (verde más intenso). Esta neurona está marcada específicamente para su estudio, pero la metástasis está interaccionando con muchas más. /Manuel Valiente. CNIO.

Demostración con inteligencia artificial

Los investigadores midieron la actividad eléctrica del cerebro de ratones con y sin metástasis, y observaron que los registros electrofisiológicos de los animales con cáncer son distintos entre sí. Para asegurarse de que esa diferencia es atribuible a la metástasis recurrieron a la inteligencia artificial. Entrenaron un algoritmo automático con numerosos registros electrofisiológicos, y en efecto el modelo logró identificar la presencia de metástasis. El sistema llegó incluso a diferenciar metástasis provenientes de tumores primarios distintos –cáncer de piel, pulmón y mama–.

Estos resultados muestran que, en efecto, la metástasis influye en la actividad eléctrica cerebral de manera específica, dejando una huella muy clara y reconocible.

El estudio supone, para los autores, un “cambio de paradigma” en el conocimiento básico sobre cómo se desarrolla la metástasis cerebral, y tiene implicaciones para la prevención, el diagnóstico precoz y el tratamiento de esta patología.

En la pista de un fármaco contra los efectos neurocognitivos

Además de registrar los cambios en la actividad eléctrica cerebral en presencia de metástasis, los investigadores han empezado a explorar los cambios bioquímicos que explicarían esta alteración. Analizando los genes que se expresan en los tejidos afectados han identificado una molécula, EGR1, con un papel potencialmente importante en el proceso. El hallazgo abre la posibilidad de diseñar un fármaco que prevenga o palíe los efectos neurocognitivos de la metástasis cerebral.

Como explica Manuel Valiente, director del grupo de Metástasis Cerebral del CNIO, “nuestro estudio multidisciplinar cuestiona el hecho hasta ahora aceptado de que la disfunción neurológica, muy habitual en pacientes con metástasis cerebral, se debe únicamente al efecto masa del tumor. Nosotros proponemos que estos síntomas son consecuencia de cambios en la actividad cerebral producto de las alteraciones bioquímicas y moleculares, inducidas por el tumor. Es un cambio de paradigma que podría tener implicaciones relevantes para el diagnóstico y las estrategias terapéuticas”.

Liset Menéndez de La Prida, directora del Laboratorio de Circuitos Neuronales del Instituto Cajal (CSIC), señala: “Mediante aprendizaje automático hemos sido capaces de integrar todos los datos para crear un modelo que permite saber si en un cerebro hay o no metástasis mirando únicamente su actividad eléctrica. Esta aproximación computacional podría tener la capacidad incluso de predecir subtipos de metástasis cerebral en estadios iniciales. Es un trabajo totalmente pionero, que abre un camino inexplorado”.

Ambos autores resaltan el carácter multidisciplinar de un trabajo complejo que combina neurociencia, investigación oncológica y computacional, y cada una de estas áreas con, a su vez, un amplio abanico de técnicas diferentes.

Estudio cognitivo de pacientes y desarrollo de técnicas no invasivas

El cambio de enfoque que aporta este resultado hace que los investigadores quieran analizar mucho más sistemáticamente el estado cognitivo de los pacientes con metástasis cerebral.

Este es, para Valiente, uno de los principales próximos pasos. Para ello será clave RENACER, la Red Nacional de Metástasis Cerebral promovida por el CNIO, que ya ha servido para generar la mayor colección de muestras vivas de metástasis cerebral en el mundo (con el consentimiento de los pacientes, las muestras extraídas en quirófano quedan a disposición de la comunidad científica internacional en el Biobanco CNIO), y en la que ahora van a introducir protocolos de evaluación neurocognitiva de los pacientes participantes.

Liset Menéndez de la Prida, por su parte, avanzará en la integración del registro de la actividad cerebral con el análisis de las moléculas implicadas, “para desarrollar nuevas sondas diagnósticas de tumores cerebrales”, señala. Es una tarea en línea con el proyecto europeo NanoBright, que busca crear técnicas no invasivas para investigar el cerebro y tratar sus patologías, y en el que participan el CSIC y el CNIO.

Otro objetivo es dar con fármacos que protejan al cerebro de las interferencias creadas por el cáncer en los circuitos neuronales, utilizando las estrategias ya mencionadas. “Buscaremos las moléculas que juegan un papel en las alteraciones inducidas por la metástasis en la comunicación neuronal, y las evaluaremos como posibles dianas terapéuticas”, explica Valiente.

Además de la inteligencia artificial ideada por el equipo del CSIC, emplearán la tecnología METPlatform desarrollada en el CNIO para evaluar la posible actividad terapéutica cientos de compuestos a la vez sobre las muestras de tejido cerebral afectadas por la metástasis.

Entidades financiadoras:

MICINN –Ministerio de Ciencia e Innovación de España

AECC –Asociación Española Contra el Cáncer

ERC – Consejo Europeo de Investigación (European Research Council)

NIH –Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos (National Institutes of Health)

EMBO –Organización Europea de Biología Molecular (European Molecular Biology Organization)

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The Lancet Healthy Longevity: Early action to control cardiovascular risk factors preserves brain metabolism

Cardiovascular disease and dementia frequently occur together in elderly people. Nevertheless, few longitudinal studies have examined how atherosclerosis and its associated risk factors affect brain health from middle age. Now, a new study by scientists at the Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) in Madrid provides new data on this relationship; the results confirm the importance of controlling traditional cardiovascular risk factors, such as hypertension, cholesterol, diabetes, smoking, and a sedentary lifestyle, not only to preserve cardiovascular health, but also to prevent Alzheimer’s disease and other dementias. 

Published in The Lancet Healthy Longevity, the CNIC study shows that atherosclerosis—the accumulation of fatty deposits in the arteries—and its associated risk factors, in addition to being the main cause of cardiovascular disease, are also implicated in the cerebral alterations typically found in Alzheimer’s disease, the most frequent cause of dementia.

According to CNIC General Director Dr. Valentín Fuster, an author on the study, the new findings are important because they open up the possibility of treating a modifiable disorder (cardiovascular disease) to prevent the development of a disease for which there is currently no curative treatment (dementia). “The sooner we act to control cardiovascular risk factors, the better it is for our brain health,” said Dr. Fuster.

“Everybody knows that a healthy lifestyle and controlling cardiovascular risk factors are important for preventing a heart attack,” continued Dr. Fuster. “Nevertheless, the additional information linking the same risk factors to a decline in brain health could further increase awareness of the need to acquire healthy habits from the earliest life stages.”

In 2021, CNIC scientists discovered that the presence of cardiovascular risk factors and subclinical (presymptomatic) atherosclerosis in the carotid arteries (the arteries that supply the brain) was associated with lower glucose metabolism in the brains of apparently healthy 50-year-old participants in the PESA-CNIC-Santander study (Cortés-Canteli & Gispert et al. JACC. 2021). Glucose metabolism in the brain is considered an indicator of brain health.

The PESA-CNIC-Santander, study, directed by Dr. Fuster, is a prospective study that includes more than 4000 asymptomatic middle-aged participants who have been exhaustively assessed for the presence and progression of subclinical atherosclerosis since 2010.

Dr. Fuster’s team, led by Drs. Marta Cortés Canteli and Juan Domingo Gispert, have continued to monitor the cerebral health of these participants over 5 years. Their research shows that individuals who maintained a high cardiovascular risk throughout this period had a more pronounced reduction in cerebral glucose metabolism, detected using imaging techniques such as positron emission tomography (PET).

“In participants with a sustained high cardiovascular risk, the decline in cerebral metabolism was three times greater than in participants who maintained a low cardiovascular risk,” commented Catarina Tristão-Pereira, first author on the study and INPhINIT fellow.

Glucose is the main energy source for neurons and other brain cells. “If there is a sustained decline in cerebral glucose consumption over several years, this may limit the brain ability to withstand neurodegenerative or cerebrovascular diseases in the future,” explained Dr. Gispert, an expert in neuroimaging at the CNIC and Barcelonaβeta Research Center.

Through a collaboration with Drs Henrik Zetterberg and Kaj Blennow, world experts in the identification of new blood biomarkers at the University of Gothenburg in Sweden, the CNIC team discovered that the individuals showing this metabolic decline already show signs of neuronal injury. “This is a particularly important finding because neuronal death is irreversible”, said Dr. Cortés Canteli, a neuroscientist at the CNIC and a Miguel Servet fellow at the Fundación Jiménez Díaz Health Research Institute.

The CNIC team also discovered that the progression of subclinical atherosclerosis in the carotid arteries over 5 years is linked to a metabolic decline in brain regions vulnerable to Alzheimer’s disease, in addition to the effect of cardiovascular risk factors. “These results provide yet another demonstration that the detection of subclinical atherosclerosis with imaging techniques provides highly relevant information,” said Dr. Fuster, who is the principal investigator on the PESA study. “The interaction between the brain and the heart is a fascinating topic, and with this study we have seen that this relationship begins much earlier than was thought.”

The scientists conclude that in light of these results, “carotid screening has great potential to identify individuals at risk of cerebral alterations and cognitive decline in the future.” In the published article they write, “this work could have important implications for clinical practice since it supports the implementation of primary cardiovascular prevention strategies early in life as a valuable approach for a  healthy cerebral longevity.”

“Although we still don’t know what impact this decline in cerebral metabolism has on cognitive function, the detection of neuronal injury in these individuals shows that the earlier we start to control cardiovascular risk factors, the better it will be for our brain,” concluded Dr. Cortés Canteli.

The PESA study is equally financed by the CNIC and Banco Santander. The PESA study also receives funding from the Instituto de Salud Carlos III (ISCIII, PI15/02019 & PI20/00819), the European Regional Development Fund (ERDF – A Way to Build Europe) and the European Social Fund (ESF – Investing in Your Future). The present study received funding from the BrightFocus Foundation and a Leonardo Investigadores y Creadores Culturales award. The CNIC is supported by the ISCIII, the Ministerio de Ciencia e Investigación (MCIN), and the Pro-CNIC Fundacion. The study included the participation of investigators in three Spanish research networks (CIBER): Cardiovascular Disease (CiberCV); Frailty and Healthy Aging (CiberFES); and Bioengineering, Biomaterials, and Nanomedicine (Ciber-BBN).

Giulia Pollarolo elegida embajadora asociada del proyecto RM ROADMAP para el avance de la gestión de la investigación

Nuestra compañera Giulia Pollarolo, coordinadora de programas Severo Ochoa en el Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal) ha sido elegida como embajadora asociada en España (RM Roadmap Associate Ambassador) de la red de embajadores del proyecto RM ROADMAP (Creating Framework Conditions for Research Management to Strengthen the European Research Area)

Un proyecto financiado bajo la convocatoria HORIZON-WIDERA-2021-ERA-01 que coordina la European Association of Research Managers and Administrators (EARMA) y que apoyará el fortalecimiento de una comunidad inclusiva de gestión de la investigación en Europa.

RM ROADMAP creará una hoja de ruta para el futuro de la gestión de la investigación (desde el “Research Management”) en Europa y una comunidad que apoye su ejecución. El proyecto se ejecutará a lo largo de 36 meses con una financiación de 1,5 millones de euros.


El proyecto conectará además las redes europeas existentes en una plataforma comunitaria inteligente que permitirá un proceso de co-creación en gestión de la investigación sin precedentes en el mundo.

Este proceso de co- creación reunirá a las comunidades existentes y las ampliará para alcanzar dos objetivos principales:

Crear una hoja de ruta para la gestión de la investigación, e informar a la comunidad sobre las oportunidades existentes de formación, creación de redes, financiación y movilidad.

Giulia se une al proyecto representando a la alianza SOMMa con el objetivo de valorizar el trabajo que se realiza desde el grupo de trabajo de “Project managers” del que forma parte activa.

“Mi objetivo es implicar a la comunidad de gestión de proyectos de los centros y unidades de SOMMa para estimular los debates y sacar el máximo partido de este ejercicio de co-creación para nuestra profesión. Trabajando conjuntamente con la red de embajadores de España, el objetivo es definir una hoja de ruta para nuestra profesión, mejorando el reconocimiento profesional tanto a nivel nacional como internacional” Giulia Pollarolo.

El próximo lunes 25 de septiembre en horario 14:00 – 15:30 CET el proyecto ofrecerá la formación RM Roadmap Training abierta a la comunidad de gestores de la investigación a la cual se podrá acceder mediante este enlace

El objetivo de esta formación es garantizar que la comunidad de de “research managers” esté familiarizada con la Hoja de Ruta de RM Roadmap – Knowledge and Community Platform, y bien preparada para la primera sesión de co- creación on line prevista para octubre de 2023.

María José Sanz, presidenta de SOMMa elegida para formar parte de la Task Force Bureau on National Greenhouse Gas Inventories del IPCC

La actual presidenta de SOMMa, María José Sanz y directora científica del BC3, ha sido elegida recientemente como miembro de la Task Force Bureau on National Greenhouse Gas Inventories (TFI) del IPCC para el próximo ciclo de evaluación.

El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) es el principal órgano internacional encargado de evaluar el conocimiento sobre el cambio climático. Se creó en 1988 a iniciativa del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) y la Organización Meteorológica Mundial (OMM), para ofrecer al mundo una visión científica clara del estado actual de los conocimientos sobre el cambio climático y sus posibles repercusiones medioambientales y socioeconómicas. En el mismo año, la Asamblea General de las Naciones Unidas hizo suya la decisión de la OMM y del PNUMA de crear conjuntamente el IPCC.

“La próxima década será decisiva para impulsar la acción por el clima. Como parte de este grupo, espero contribuir a mejorar las metodologías y capacidades de todos los países para demostrar el progreso de la mitigación en el contexto del Marco de Transparencia del Acuerdo de París.” (María José Sanz, directora científica, BC3)

Nominada por el Gobierno español, María José Sanz fue elegida para formar parte del TFI. La directora científica de BC3 es la segunda española que forma parte del Bureau del IPCC. Es autora del Cuarto Informe de Evaluación, del reciente Informe Especial sobre Uso del Suelo y Cambio Climático del sexto ciclo de evaluación y de todos los informes metodológicos elaborados por el TFI desde 2003.

El IPCC tiene tres grupos de trabajo y un Equipo especial sobre inventarios nacionales de gases de efecto invernadero. Cada Grupo de trabajo, así como el equipo especial, tiene dos copresidentes, uno de un país desarrollado y otro de un país en desarrollo, y una Unidad de Apoyo Técnico (UAT/TSU en inglés).

Grupo de Trabajo III: evalúa las opciones para mitigar el cambio climático mediante la limitación o prevención de emisiones de gases de efecto invernadero, teniendo en cuenta los principales sectores económicos como la energía, el transporte, la construcción, la industria, la agricultura, la silvicultura y la gestión de residuos.

Analiza los costes y beneficios de los diferentes enfoques de la mitigación. Equipo especial sobre los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero (Task Force on National Greenhouse Gas Inventories – TFI): se encarga del Programa del IPCC sobre inventarios nacionales de gases de efecto invernadero, incluyendo cuestiones metodológicas y prácticas.

Este equipo elabora las directrices para la elaboración de los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero que las Partes remiten a la Convención Marco de Naciones Unidas sobre el Cambio Climático. 

Una nueva técnica permite visualizar con mayor precisión el cáncer y monitorizar la eficacia de los tratamientos

El cáncer nace y se desarrolla en el ámbito de los genes y las proteínas. Es un mundo inescrutable a simple vista, pero accesible con técnicas de imagen cada vez más precisas. Una de ellas es la inmuno-PET, que permite observar a escala molecular, y en vivo y en directo –en tiempo real–, lo que ocurre desde que aparece la enfermedad.

Esta nueva técnica de imagen médica ya ha demostrado su potencial para el diagnóstico temprano y el tratamiento de tumores de pulmón, hematológicos y de mama, como explica en un editorial de la revista Frontiers in Medicine Francisca Mulero, jefa de la Unidad de Imagen Molecular en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO).

La inmuno-PET es una “innovadora técnica capaz de revolucionar el diagnóstico de enfermedades, las decisiones terapéuticas y los resultados en pacientes”, afirma Mulero.

La inmuno-PET se basa en el escáner PET (Tomografía por Emisión de Positrones). En la PET se inocula en el organismo una pequeña cantidad de sustancia radiactiva, o radiofármaco. El radiofármaco mas comúnmente utilizado contiene glucosa, que es el alimento de las células; cuando se acumula, allí donde las células están consumiendo más energía, emite radiación detectable (la imagen se ilumina). Visualizar las zonas con un metabolismo más activo puede ayudar a identificar células cancerosas, que consumen glucosa más rápido que las sanas.

Anticuerpos como guía, para conseguir más precisión

La inmuno-PET logra más precisión que la PET convencional, porque el radiofármaco es mucho más específico a la hora de señalar lo que interesa desde el punto de vista médico. Esto se logra añadiendo a la sustancia radiactiva anticuerpos diseñados según lo que se desea detectar.

Los anticuerpos son las proteínas que permiten al organismo reconocer enemigos específicos. En la naturaleza, cuando nos ataca un agente extraño el sistema inmunitario fabrica anticuerpos específicamente diseñados para hacerle frente: su forma tridimensional es tal, que encaja de manera precisa con otras proteínas que solo tiene el enemigo invasor, como una llave en una cerradura.

En las últimas décadas la ciencia ha aprendido a fabricar en el laboratorio anticuerpos a medida, es decir, con la forma necesaria para reconocer moléculas de interés. Estos anticuerpos son la base de terapias dirigidas, que buscan reducir los efectos secundarios y aumentar la eficacia de los tratamientos. Si, por ejemplo, un anticuerpo se acopla a un fármaco, este llegará específicamente a las células donde debe actuar, que serán aquellas con las proteínas en las que el anticuerpo pueda encajar, según su diseño.

Inmuno-PET en tumores de pulmón, hematológicos y de mama

En la inmuno-PET los anticuerpos guían el radiofármaco hasta los procesos o tejidos que es necesario estudiar. Esto permite observar en tiempo real y en organismos vivos los cambios moleculares relacionados con el inicio de enfermedades -o etapas muy tempranas-, su progresión y su respuesta a los medicamentos.

Una de las áreas de aplicación más prometedoras es la oncología, donde se ha demostrado su potencial para la detección, seguimiento y comprobación de respuesta al tratamiento en tumores de pulmón, hematológicos y de mama.

La revisión de Mulero recoge, entre otros, el trabajo liderado por Anis Krache, del Centro de Investigación del Cáncer de Toulouse (CTRT-INSERM, Francia), que mostró cómo se distribuía un fármaco de inmunoterapia en el tejido de un tumor de pulmón.

‘Nanobodies’ para visualizar metástasis de cáncer de mama

La propia Mulero, en colaboración con Jorge L. Martínez Torrecuadrada, jefe de la Unidad de Producción de Proteínas del CNIO, y otros, ha observado con inmuno-PET las metástasis del tipo más agresivo de cáncer de mama, el triple negativo.

En este caso emplearon nanobodies, anticuerpos de los camélidos (camellos, llamas y alpacas) y los tiburones, con un tamaño diez veces menor que los anticuerpos humanos. Los investigadores del CNIO comprobaron que los nanobodies llegan a su objetivo con más facilidad. Además, su menor tamaño permite al cuerpo eliminar más rápidamente el radiofármaco.

En cualquier caso, Mulero manifiesta que aún hay que dilucidar limitaciones o problemas como el “diseño de marcadores, la radioquímica y la traslación a la práctica clínica”. Hace hincapié en que “hace falta más investigación y más colaboración entre científicos, profesionales clínicos y representantes de la industria” para desarrollar todo el potencial de la técnica.

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La artista Dora García y el macroecólogo David Nogués-Bravo protagonizan CNIO Arte 2024, dedicado al impacto del cambio climático en el Ártico

La séptima edición de CNIO Arte pone en contacto a la artista Dora García, Premio Nacional de Artes Plásticas, y al especialista en macroecología David Nogués-Bravo, del Globe Institute de la Universidad de Copenhague (Dinamarca). Este año el tema científico de CNIO Arte es El futuro del clima y el impacto en la biodiversidad, y el sitio de estudio es el Ártico.

En su investigación Nogués busca entender cómo afecta a la biodiversidad el cambio climático provocado por la acción humana, las extinciones que acarreará y las consecuencias para nuestra especie. Por ello ambos protagonistas de CNIO Arte han decidido centrar su colaboración en el Ártico, una de las regiones del planeta en que más rápido se están sufriendo las consecuencias del cambio climático.

Como se afirma en el informe de 2023 del IPCC, el grupo internacional de expertos en cambio climático de Naciones Unidas, el impacto de los cambios derivados del retroceso de los glaciares, o del deshielo del permafrost en algunos ecosistemas árticos, “se acerca a la irreversibilidad”.

Colaborando en las islas Svalbard

Dora García y David Nogués-Bravo llevan ya meses interactuando. En agosto ambos han compartido una semana de trabajo en el archipiélago noruego de Svalbard, el lugar habitado más al norte del planeta. Allí, junto a un sonidista y un cámara, han tomado las imágenes y sonidos que servirán de base a la propuesta artística de Dora García.

David Nogués-Bravo compara datos sobre la distribución de especies en épocas pasadas y en el presente, y establece predicciones sobre cómo puede afectarnos la crisis climática en 50 ó 100 años. “La crisis más grave de todas –más que la covid, más que la recesión económica e incluso más que el cambio climático- es la de la pérdida de biodiversidad”, que “va a costar billones de dólares”, declaró el pasado diciembre en el IV Seminario sobre Filosofía y Ciencia del CNIO.

Dora García recibió en 2021 el Premio Nacional de Artes Plásticas. Su trabajo ha sido incluido en todas las grandes citas artísticas internacionales, como la Documenta de Kassel (Alemania) o la Bienal de Venecia, en la que representó a España en 2011. Ha presentado su obra en grandes exposiciones individuales y colectivas, y en 2018 el Museo Reina Sofía le dedicó una amplia muestra retrospectiva.

Más que obras de una materialidad establecida, García propone relatos que interpelen a la audiencia introduciéndola en el marco de sus propuestas. Recurre para ello a elementos de la performance, entendida como un armazón guionizado, y a un lenguaje cercano a la ficción. Sus temáticas se mueven en entornos contraculturales y reivindicativos con una trascendencia social.

Arte y ciencia en un entorno único

El escenario escogido por García y Nogués-Bravo, las islas Svalbard, tiene unas condiciones climáticas únicas (Svalbard significa “costa fría”). Más de la mitad de su superficie está protegida; sólo tres de las islas están habitadas.

Su territorio acoge a más osos polares que personas, por lo que está prohibido abandonar el entorno de las ciudades sin la compañía de un guía certificado. Allí habitan otras especies árticas como belugas, urogallos o morsas y ofrece espectaculares escenarios, como los glaciares, las cuevas de hielo o los derivados del sol de medianoche y las auroras boreales. 

Para la directora del CNIO, Maria A. Blasco, “CNIO Arte es uno de los principales programas para llevar la ciencia a la sociedad desde el CNIO”, dice Blasco. “Es magnífico que este año los protagonistas de CNIO Arte hayan decidido centrar su trabajo en un problema como el del cambio climático, sobre el que la ciencia está alertando desde hace tiempo”. 

“Creímos desde el principio en el enriquecimiento mutuo que podía suponer la colaboración de estas dos personas excelentes en sus áreas de conocimiento, comprobamos su sintonía desde el primer encuentro”, declara Juan de Nieves, comisario de CNIO Arte y Responsable de la Oficina de Imagen Institucional del CNIO.

Sobre CNIO Arte

Cada año desde 2018 CNIO Arte pone en contacto a científicos/as y artistas de primera fila internacional, para que los creadores puedan generar una obra inspirada en la ciencia. Maria Blasco, directora científica del CNIO, es la directora ejecutiva de CNIO Arte.

Los artistas participantes han sido Eva Lootz; Chema Madoz; Carmen Calvo; Daniel Canogar; Susana Solano y Amparo Garrido. Han trabajado respectivamente con la bioquímica Margarita Salas (fallecida en 2019); el físico cuántico Ignacio Cirac; el paleoantropólogo Juan Luis Arsuaga; la bióloga computacional Sarah Teichmann; el epidemiólogo Pedro Alonso y la bioquímica Elizabeth Blackburn.

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El CNIO gestiona en el mes de julio una incidencia de seguridad informática

El pasado 5 de julio el CNIO fue conocedor, a través del Ministerio del Interior y de sus diferentes departamentos de fuerzas y cuerpos de seguridad del estado, de que podría haber sido objeto de una intrusión informática.  El CNIO procedió a comunicar el caso a las autoridades competentes, con quienes colaboró, junto con su departamento de IT y Sistemas de Información, para determinar el alcance de la incidencia advertida y poder restablecer el 100% de las comunicaciones con plenas garantías.

No consta impacto alguno en la esfera personal de los usuarios. El CNIO, no obstante, publica esta nota por su compromiso con la transparencia y el cumplimiento de la normativa vigente en materia de protección de datos.

Gracias a los sistemas de seguridad con que ya contaba el CNIO, se pudo detectar de forma temprana y poner en marcha el protocolo de seguridad para mitigar el impacto que esta incidencia podría haber provocado en sus sistemas de información. Este protocolo ha consistido en varias acciones de mitigación, consensuadas con expertos en ciberseguridad, como son:

            -Actualización de restricciones de las políticas de acceso a los servicios,

            -Implementación de medidas de mitigación de ataques clásicos

Igualmente, en cumplimiento del Reglamento General (UE 2016/679) de Protección de Datos, debemos informar que tras las investigaciones desarrolladas por el personal especializado que ha participado en la gestión, contención y proceso de resolución del incidente de seguridad sufrido, se ha advertido que ha habido información de carácter personal albergada por el CNIO en su sistema de información que se ha visto comprometida; no obstante, no se ha tenido noticia de incidencia alguna para la esfera personal de los usuarios del CNIO y del resto de particulares eventualmente afectados.

Tras el análisis realizado, consideramos muy poco probable la producción de consecuencias negativas para los titulares de los datos personales afectados. A pesar de ello, recomendamos que se preste atención a los siguientes consejos por si en los próximos días o fechas se recibiera algún mensaje o email sospechoso:

·         Cambio de contraseña del teléfono móvil

·         Cambio de contraseña de la cuenta de correo de correo electrónico personal.

Reglas a tener en cuenta para el cambio de contraseña:

·         Contraseña segura: aquellas contraseñas que no pueden determinarse fácilmente ni por adivinación ni utilizando programas automáticos:

·         Características recomendadas:

·         que incluya números;

·         que se utilice una combinación de letras mayúsculas y minúsculas;

·         que tenga una longitud mayor o igual a 14 caracteres, sin espacios en blanco;

·         que incluya caracteres especiales: – * ?¿ !¡ @ # $ / () {} = . , ; :

Aspectos a evitar en la contraseñas:

·         evitar utilizar información personal en la contraseña (nombre, fecha de nacimiento, etc.);

·         evitar utilizar patrones de teclado (qwerty) o números en secuencia (1234);

·         evitar utilizar únicamente números, únicamente mayúsculas o únicamente minúsculas en su contraseña; evitar repetir caracteres.

·         compartir las contraseñas con otros compañeros ni revelarlas a nadie;

·         escribirlas en un papel (o post-it) encima de la mesa o pegado a la pantalla del ordenador;

·         guardarlas en el mismo ordenador en un archivo de fácil acceso ni nombre evidente (“contraseña”)

·         utilizar la misma contraseña para distintos usos (conviene diversificar las contraseñas)

·         Utilizar servicios de doble factor de autenticación, si la tecnología lo permite

·         Revisar los enlaces antes de hacer clic, aunque sean de contactos conocidos.

·         Desconfiar de los enlaces acortados

·         Desconfiar de los ficheros adjuntos, aunque sean de contactos conocidos

·         Mantener actualizado el sistema operativo y el antivirus.

Para obtener más información sobre medidas de seguridad consulte en el Instituto Nacional de Seguridad INCIBE-CERT o en la propia Agencia Española de Protección de Datos.

Estamos a disposición de cualquier interesado en consultar cualquier duda o consideración a través del contacto con nuestro delegado de protección de datos en la siguiente dirección de email:   delegado_lopd@cnio.es

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A new technique offers improved diagnostic precision and a route to personalized therapy for a common arrhythmia that affects more than 10 million people in Europe

A multidisciplinary study led by scientists at the Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) presents a new method for assessing the structural and electrophysiological changes, called atrial remodeling, produced in the heart of patients with atrial fibrillation, one of the most frequent forms of cardiac arrhythmia. The new diagnostic method is based on the simultaneous assessment of electrical and mechanical (contractile) activity in the heart atria during atrial fibrillation. The study is published in Nature Communications.

https://www.nature.com/articles/s41467-023-40196-y

Study leader David Filgueiras explained that, until now, “this was an unmet challenge,” because, on the one hand, “the available technology did not allow the integration of both types of information to provide a more complete evaluation,” and on the other hand, “during atrial fibrillation, the contractile movements of the atria are of low intensity, and measuring them is technically challenging.”

Atrial fibrillation is an irregular and often very fast heartbeat that can cause the formation of blood clots in the heart, increasing the risk of stroke, heart failure, and related complications. Atrial fibrillation condition affects an estimated 10 million people in Europe, and around 700,000 in Spain.

Atrial fibrillation is currently classified according to the length of time that the patient has been in arrhythmia. Nevertheless, explained Dr. Filgueiras, who leads the Advanced Development in Arrhythmia Mechanisms and Therapy group at the CNIC and is a cardiologist at the Instituto de Investigación Sanitaria del Hospital Clínico San Carlos (IdISSC), “this temporal classification provides no information about a patient’s extent of atrial remodeling, an especially important parameter in the first months of the condition, when the underlying disease processes can progress at different rates.”

According to Dr. Filgueiras, “the importance of this new diagnostic method is its ability to provide a personalized assessment of an individual patient’s degree of atrial remodeling, independently of the clinical classification based on temporal criteria”.

The three first authors on the study are Daniel Enríquez Vázquez, of the Complejo Hospitalario Universitario in A Coruña and a member of the Spanish cardiovascular research network (CIBERCV), and CNIC scientists Jorge G. Quintanilla and Alba García Escolano. Dr. Enríquez Vázquez highlighted that “on a clinical level, the results show that electromechanical dissociation in patients with atrial fibrillation is a solid indicator of disease progression and of the need to take urgent steps to return these patients to normal rhythm in an efficient and stable manner.”

The team led by Dr. Filgueiras worked in partnership with colleagues at the Hospital Clínico San Carlos, the Hospital Universitario Central de Asturias, the Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, the Complejo Hospitalario Universitario de A Coruña, the Universidad Complutense de Madrid, the Universidad Politécnica de Madrid, the Universidad Autónoma de Barcelona, the University of Connecticut, and the CIBERCV. Over the past 10 years, this team of national and international experts worked together to integrate electrical and mechanical cardiac data to enable a personalized characterization of the status of the pathological changes associated with the progression of atrial fibrillation.

This diverse team was able to achieve this through the use of a multidisciplinary approach.

In the first phase, engineers and physicists devised the most appropriate strategy for integrating the electrical and mechanical data. The solution they found was to measure mechanical activity by Doppler imaging—a noninvasive method that provides information on atrial tissue movements—and electrical activity by surface electrocardiography.

Both of these approaches are easy to implement in the clinic because they are noninvasive and can be conducted during a transthoracic ultrasound examination, a routine study of the shape and functioning of the heart and some of its internal structures.

The second phase involved experts in biology, biotechnology, biochemistry, and biomedical engineering working together with the CNIC Proteomics Unit and clinical cardiologists. Experimental studies conducted in this phase correlated the information obtained with the new approach with underlying pathological changes in atrial tissue. This information was used to develop new advanced mapping techniques and computer simulations to reveal the mechanisms underlying electrical and mechanical remodeling during the progression of atrial fibrillation.

The final phase was a multicenter prospective study of 83 patients at an early stage in the development of atrial fibrillation, to determine the prognostic value of simultaneous the electrical and mechanical assessment of the atria in patients with this type of arrhythmia. 

The experimental and clinical findings revealed an imbalance between electrical and mechanical (contractile) activation in the atria at early stages of the disease. This causes the two parameters to become dissociated, so that the contractile activation cannot keep up with the electrical activation, a phenomenon the investigators call atrial electromechanical dissociation. The pace of this dissociation is specific to each individual patient, although in the absence of restoration of a normal rhythm it is usually observed within the first 2-3 months after an uninterrupted atrial fibrillation episode.

A key advantage of the new approach is that atrial electromechanical dissociation is identified before the appearance of overt clinical signs of structural atrial remodeling. “The use of this new diagnostic approach allows early characterization of the underlying remodeling in patients with atrial fibrillation,” said Dr. Filgueiras. “The study shows that it is possible to integrate electrical and mechanical data from the atria of patients with atrial fibrillation to obtain personalized prognostic information about the clinical progression of the disease.”

Nicasio Pérez Castellano, of the IdISSC, and David Calvo Cuervo, of Hospital Central de Asturias and currently a member of the IdISSC emphasized that, “in addition to the results obtained, a major strength of this new approach is its noninvasive character, which will greatly ease the management of patients with atrial fibrillation.”

Julián Pérez Villacastín, a clinical collaborator on the study at Hospital Clínico San Carlos, CIBERCV and currently president of the Spanish Society of Cardiology, added that, “this research and its clinical implementation will allow an increasingly personalized management of patients with atrial fibrillation.” This is especially important given the growing prevalence of this disease, which affects more than 700,000 people in Spain and more than 10 million across Europe.

The study was supported by funding from the European Union H2020 Programme (Grant Agreement#965286), the Ministry of Science and Innovation (PID2019-109329RB-I00 and PGC2018-097019-B-I00), Instituto de Salud Carlos III (Fondo Europeo de Investigación Sanitaria PRB3 (PT17/0019/0003- ISCIII-SGEFI / ERDF, ProteoRed), the Interhospital Fund for Cardiovascular Research, CIBERCV, Fundación Salud 2000, and Fundación La Caixa (Project code HR17-00247).

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