1 BIOCIENCIAS, INNOVACION Y FUTURO Investigación, Salud y Esperanza de Vida José M Mato Think Gaur Euskadi 2020 Innovación, Evolución y Futuro

2 Evolución Tasas de Mortalidad en USA: 1900 vs 2000 Mortalidad Infantil (5 años) 1900: 100 por 1.000 nacidos vivos 2000: 7 por 1.000 nacidos vivos Mortalidad de la mujer durante 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

3 Mortalidad Total Evolución Tasas de Mortalidad en USA: 1900 vs 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

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

5 Historia de la Esperanza de Vida al Nacer Evolución 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 Años 30-40 Años 66,1 Años

6 Euskadi: 80.7 años Esperanza de Vida al Nacer en el Mundo en 2007

7 Retos de futuro ¿Puede seguir aumentando la esperanza de vida en los países desarrollados? ¿CÓMO CONSEGUIRLO? ¿Hasta alcanzar que edad?

8 Principales causas actuales de mortalidad Defunciones por capítulos de la Clasificación Internacional de Enfermedades. Año 2005

9 Factores de riesgo 7 FACTORES DE RIESGO son responsables de la mayoría de las enfermedades que causan mayor mortalidad Hipertensión Consumo excesivo y peligroso del alcohol Insuficiente consumo de frutas y verduras Inactividad física Colesterol elevado Sobrepeso Uso de tabaco

10 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.

11 Objetivo y medios OBJETIVO EUSKADI 2020 ¿CÓMO CONSEGUIRLO? Aumentar la esperanza de vida al nacer a los 90 años SALUD PUBLICA Fomentar 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

12 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

13 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€

14 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

15 NormalNAFLD/EsteatohepatitisCirrosis 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

16 Cáncer de mama (I) Distribución de la mortalidad por provincias, 1989-1998

17 En colaboración con FACTORES de riesgo Cáncer de mama (II) ORIGEN del cáncer de mama: células madre (hipótesis) Sexo Tabaco EdadHormonas GenéticaDieta CIC bioGUNE – Unidad de Biología Celular y Celulas Madre

18 Gliconanotecnología: Un Ejemplo de Proyecto Multidisciplinar y Traslacional

19 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 Glyconanoparticles FeO@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

20 Gliconanotecnología en Nanomedicina MGNPsNeuronal stem cellsMRI 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

21 ¿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 Calment Nacida el 21 de Febrero de 1875, Arles, Francia Fallecida el 4 de Agosto de 1997 Edad: 122 años y 164 días Científicos Métodos para el incremento de la esperanza de vida Restricción Calórica Otros: magia, religión, etc. Medicina Regenerativa

22 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.

23 Medicina Regenerativa Regeneración de tejidos mediante la utilización de células madre Líneas de I+D para extender la esperanza de vida máxima Reparación 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

24 CIC bioGUNE Think Gaur Euskadi 2020 Innovación, Evolución y Futuro CIC biomaGUNE