La investigación de vanguardia deExtensión AFOSR (Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea) está desarrollando tecnologías futuras para proteger la vida de su fuerza militar. El principal es sorprendente.
La investigación innovadora sobre la reprogramación celular está conduciendo a una tecnología que podría curar heridas más de cinco veces antes de lo que lo hace el cuerpo humano ahora, mejorando enormemente la salud a largo plazo de los combatientes y veteranos.
El doctor.Indika Rajapakse, profesor asociado de medicina computacional, matemáticas y bioinformática en la Universidad de Michigan, está investigando formas de reprogramar las células de una persona y curar las heridas más rápido.
El nacimiento de una meta
Con el fin de obtener una vista de alta resolución del interior de las células vivas para comprender mejor el proceso de curación, Rajapakse propuso a US Defense Research la compra de un microscopio de imágenes de células vivas.
Médico frederick leve, jefe del programa de sistemas dinámicos de la Fuerza Aérea, le hizo caso. Todo empezó con esta elección.
El microscopio también ayuda a recopilar datos para un algoritmo que puede identificar matemáticamente cuándo es mejor intervenir en el ciclo de una célula para curar heridas.
"Hay oportunidades increíbles para humanizar la ciencia y satisfacer las necesidades críticas de la medicina", dice Rajapakse. “Tenemos los recursos para hacer esto y es nuestra obligación aprovecharlo al máximo. Con la ayuda de la Fuerza Aérea, pude adquirir las herramientas que necesitaba para avanzar en mi investigación sobre la reprogramación celular para curar heridas ".
No solo militar
Rajapakse está desarrollando su tecnología pensando también en otros usos no pensados de inmediato para los entornos aeromédicos y militares. Curación de quemaduras, injertos de piel, trasplantes de órganos: el impacto de este esfuerzo de investigación puede ser de gran alcance.
La convergencia de la biociencia y los modelos matemáticos realmente puede proporcionar un cambio de juego para mejorar las tecnologías para curar heridas.
La investigación del Dr. Rajapakse puede conducir a soluciones innovadoras para uso civil o para futuros entornos espaciales.
¿Cuál es la investigación sobre tecnología para curar heridas?
La reprogramación celular es el proceso de tomar un tipo de célula humana, como una célula de la piel, y reprogramar su genoma para convertirlo en un tipo diferente de célula (una célula muscular, una célula sanguínea, una neurona o cualquier otro tipo).
Este proceso se desarrolla utilizando proteínas llamadas factores de transcripción. Los factores de transcripción "activan y desactivan" varios genes dentro de las células para regular actividades como la división, el crecimiento, la migración y la organización celular.
Al aplicar los factores de transcripción correctos, Rajapakse descubrió que pueden curar heridas cinco veces más rápido que por sí solos.
Un vendaje en aerosol para curar heridas.
El siguiente paso es averiguar cómo traducir operativamente este descubrimiento.
La tecnología imaginada actuaría como un vendaje en aerosol, para aplicar factores de transcripción directamente a las heridas. Este método convierte las células musculares profundas expuestas en células cutáneas superficiales, lo que significa una mayor probabilidad de curación que los métodos actuales de injerto de piel.
"Es raro que las matemáticas produzcan resultados tan prometedores tan pronto", dijo Leve. “Por lo general, la investigación matemática básica tarda décadas en convertirse en modelos aplicables a una tecnología. En el caso del Dr. Rajapakse, solo tomó unos años. Estamos orgullosos de que nuestra financiación haya permitido un desarrollo tan rápido ”.
