BIOCIENCIAS, INNOVACION Y FUTURO Investigación, Salud y Esperanza de Vida

José M Mato

Think Gaur Euskadi 2020Innovación, Evolución y Futuro

Evolución Tasas de Mortalidad en USA: 1900 vs 2000

Mortalidad Infantil Mortalidad Infantil (5 años)(5 años)

1900: 100 por 1.000 nacidos vivos

2000: 7 por 1.000 nacidos vivos

Mortalidad de la mujer Mortalidad de la mujer durante el embarazodurante el embarazo

1900: 8 por 1.000 nacidos vivos

2000: 0,08 por 1.000 nacidos vivos

Tasa mortalidad infantil por años* – EEUU 1915-1997

Tasa mortalidad materna por años* – EEUU 1900-1997

*Por cada mil nacimientos

Mortalidad TotalMortalidad Total

Evolución Tasas de Mortalidad en USA: 1900 vs 2000

17,2

8,7

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1900

1910

1920

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

Tasa de mortalidad total en 1900: 17,2 por 1.000 habitantes

Tasa de mortalidad total en 2000: 8,7 por 1.000 habitantes

Esperanza de Vida al Nacer (USA): 1900 vs 2000

Esperanza de Vida al Nacer – USAEsperanza de Vida al Nacer – USA

51,8

41,8

77,471,7

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1.900 2.000

Blancos Negros

Esperanza de vida al nacer en 1900: 51,8 (blancos) y 41,8 (negros) años

Esperanza de vida al nacer en 2000: 77,4 (blancos) y 71,7 (negros) años

Historia de la Esperanza de Vida al Nacer

Evolución de la Esperanza de Vida al Nacer en la HistoriaEvolución de la Esperanza de Vida al Nacer en la Historia

Grecia Clásica

Roma Clásica

Edad Media en el Reino Unido

Esperanza de vida al nacer en 1900 en el Mundo

Esperanza de vida al nacer en 2007 en el Mundo

20-30 Años20-30 Años

30-40 Años30-40 Años

66,1 Años66,1 Años

66,1

0 10 20 30 40 50 60 70

2007 Mundo

1900 Mundo

Edad Media (UK)

Roma clásica

Grecia clásica

Euskadi:80.7 años

Esperanza de Vida al Nacer en el Mundo en 2007

Retos de futuro

¿Puede seguir aumentando

¿Puede seguir aumentando

la esperanza de vida en

la esperanza de vida en

los países desarrolla

dos?

los países desarrolla

dos?

¿CÓMO ¿CÓMO CONSEGUIRLO?CONSEGUIRLO?

¿Hasta alcanzar ¿Hasta alcanzar que edad?que edad?

Principales causas actuales de mortalidad

Defunciones por capítulos de la Clasificación Internacional de Enfermedades. Año 2005

32,75%

25,86%

12,15%

5,07%

4,36%

19,81%

Enfermedades sistema circulatorio Tumores

Enfermedades sistema respiratorio Enfermedades sistema digestivo

Causas externas Otros

Enfermedades sistema circulatorio 57.723 69.139

Tumores 62.653 37.536

Enfermedades sistema respiratorio 27.165 19.889

Enfermedades sistema digestivo 10.541 9.081

Causas externas 11.786 5.094

Total Capítulos 201.769 185.586

Defunciones por capítulos de la Clasificación Internacional Enfermedades 2005

Varones Mujeres

Factores de riesgo

7 FACTORES DE RIESGO7 FACTORES DE RIESGO son responsables de la mayoría son responsables de la mayoría de las enfermedades que causan mayor mortalidadde las enfermedades que causan mayor mortalidad

HipertensiónHipertensión

Consumo excesivo Consumo excesivo y peligroso del alcoholy peligroso del alcohol

Insuficiente consumo Insuficiente consumo de frutas y verdurasde frutas y verduras

Inactividad físicaInactividad física

Colesterol elevadoColesterol elevado

SobrepesoSobrepeso

Uso de Uso de tabacotabaco

En 2007 murieron aproximadamente 60 millones de personas en todo el mundo (8 millones de cáncer)

Mortalidad y Cáncer

A pesar de que cada vez sabemos más sobre como prevenir y curar el cáncer, si la tendencia sigue como hasta ahora, 9 millones de personas morirán de cáncer en

2015 y 12 millones lo harán en 2030.

El cáncer mata anualmente más individuos que el SIDA, la malaria y la tuberculosis juntos.

En 2005 el cáncer fue el causante de unas

100.000 muertes en España (27% del total).

Estas son en buena parte evitables mediante

Ejercicio físico, control dieta, disminución consumo tabaco y alcohol

Reducción 30%

Vacunas

Diagnóstico precoz

Infección crónica con el virus B de la hepatitis - 300.000 muertes mundiales / año

Virus del papiloma humano - 250.000 muertes por cáncer cervical al año en el mundo

Cáncer mama, cuello uterino, próstata, colón y piel – Tratamiento con cirugía, radioterapia o

quimioterapia.

Objetivo y medios

OBJETIVO EUSKADI 2020

¿CÓMO ¿CÓMO CONSEGUIRLO?CONSEGUIRLO?

Aumentar la esperanza Aumentar la esperanza de vida al nacer a los de vida al nacer a los

90 años90 años

SALUD PUBLICAFomentar hábitos saludables de vida

INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO TECNOLÓGICO

MEDICINA CURATIVA

Identificación de nuevas dianas terapéuticas y desarrollo de nuevos fármacos más eficaces para el tratamiento de

enfermedades cardiovasculares, cáncer, neurodegenerativas, infecciosas, hepáticas, …

MEDICINA PREVENTIVA

Identificación y desarrollo de nuevos biomarcadores, impulsar la medicina personalizada

Biomarcadores

Definición de Biomarcador: es una característica que se puede medir objetivamente y que se puede evaluar como indicador de procesos biológicos normales o patogénicos o de respuestas farmacológicas a una intervención terapéutica (definición según la FDA)

I+D Básica Detección Validación Aplicación clínica

Identificación BIOMARCADOR

Empresas Biotecnológicas

PLATAFORMAS TECNOLÓGICAS

Bancos de muestras

Identificación de Biomarcadores

•RADIOQUÍMICA – CICLOTRÓN / LABORATORIO INVESTIGACIÓN, MODULOS DE SÍNTESIS / Etc.

•PET – SPECT

•RESONANCIA MAGNÉTICA

Plataformas tecnológicas

BIOLOGÍA ESTRUCTURAL

•RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR

•DIFRACCIÓN RAYOS X

•CRIOMICROSCOPIA ELECTRÓNICA

GENOTIPADO Y SECUENCIACIÓN

PROTEÓMICA Y METABOLÓMICA

SILENCIAMIENTO GÉNICO

IMAGEN MOLECULAR PRE-CLÍNICA

La inversión realizada para la puesta en marcha de estas plataformas ha sido superior a 33 M€

La enfermedad del hígado graso no-alcohólico (NAFLD) es la causa más frecuente de enfermedad hepática en los países. Afecta a unos 20 millones de personas en los EEUU, y a un número similar en la UE

Enfermedad del Hígado Graso No Alcohólico : Un Ejemplo de Medicina Traslacional

Obesidad

En 10% de los pacientes con NAFLD la enfermedad progresa hasta desarrollar esteatohepatitis, cirrosis,

fallo hepático y cáncer de hígado (HCC).

NAFLD es frecuente en pacientes con

Diabetes

Hipertensión

Hiperlipidemia

Normal NAFLD/Esteatohepatitis Cirrosis

Enfermedad del Hígado Graso No Alcohólico : Un Ejemplo de Medicina Traslacional

CIC bioGUNE – Unidad de Metabolómica

I+D Básica Detección Validación Aplicación clínica

Identificación BIOMARCADOR ESTEATOHEPATITIS

En colaboración con la empresa biotecnológica OWL Genomics, se han identificado nuevos BIOMARCADORES para el diagnóstico de

ESTEATOHEPATITIS en una muestra de sangre

Cáncer de mama (I)

Distribución de la mortalidad por provincias, 1989-1998

En colaboración con

FACTORES de riesgo

Cáncer de mama (II)

ORIGEN del cáncer de mama: células madre (hipótesis)

Sexo

TabacoEdad Hormonas

Genética Dieta

CIC bioGUNE – Unidad de Biología Celular y Celulas Madre

Gliconanotecnología: Un Ejemplo de Proyecto Multidisciplinar y Traslacional

Creación de

Gliconanoherramientas para el Marcaje de Células y Biosensores

Semiconductor Glyconanoparticles (Quantum Dots): CdS, CdSZn, CdSe To label and track cells by fluorescence

To label in vivo by fluorescence

Magnetic GlyconanoparticlesFeO@Au, CoFeO@Au, MnFeO@Au, FePt

To label and track stem cells by MRI

To detect biomarkers by magnetic bio-sensing

To image brain tumors in vivo

Au, Ag, AuFe,AuCu, FeO@AuCdS, CdSZn, CdSe, CdTe, etc…

Coating agent: Sugars, carboxylic groups to convert GNPs in water soluble

Specific ligand:Antibody, proteins

Gliconanotecnología en Nanomedicina

MGNPs Neuronal stem cells MRI

OO S

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Magnetic Material

CIC biomaGUNE – Laboratorio de Gliconanotecnología

Magnetic Glyconanoparticles as molecular probes for in vitro and in vivo imaging of neuronal

stem cells and gliomas by MRI

¿Podemos aumentar la Esperanza de Vida?

¿Hasta cuánto se puede incrementar la esperanza máxima de vida en la especie humana?

La esperanza máxima de vida es la edad a la que ha muerto el individuo

más viejo de una especie

Jeanne CalmentNacida el 21 de Febrero de 1875, Arles, FranciaFallecida el 4 de Agosto de 1997Edad: 122 años y 164 días

Científicos

Métodos para el incremento de la esperanza de vida

Restricción Calórica

Otros: magia, religión, etc.

Medicina Regenerativa

Restricción calórica

La Restricción Calórica (RC), es decir, la reducción de la ingesta de calorías al mínimo (40-60% de las calorías que un animal come

cuando tiene libre acceso a la comida), pero sin disminuir la ingesta de vitaminas, minerales y otros nutrientes esenciales,

es la única condición que

ha demostrado que aumenta la esperanza de vida máxima en diversos organismos,

incluidos ratas y ratones.

En primates no humanos (monos Reshus) la RC disminuye la grasa corporal, tienen mayor sensibilidad a la insulina, y el colesterol reducido.

En humanos, un grupo de voluntarios que practican la RC también presentan signos de reducción de factores de riesgo.

Medicina Regenerativa

Regeneración de tejidos mediante la utilización de células madre

Líneas de I+D para extender la esperanza

de vida máximaReparación molecular

Transplante de órganos artificiales

Son líneas de investigación importantes, algunas de las cuales se investigan en

CIC bioGUNE y CIC biomaGUNE

Es imposible predecir si estas técnicas conseguirán su objetivo en las próximas décadas

CIC bioGUNE

Think Gaur Euskadi 2020Innovación, Evolución y Futuro

CIC biomaGUNE