Física y Matemáticas del Cáncer
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- เผยแพร่เมื่อ 13 เม.ย. 2020
- Luis Aparicio, PhD del IFT en teoría de cuerdas, y actualmente experto en Biología de Sistemas en la Universidad de Columbia, Nueva York, nos explica cómo se aplican algunos conceptos de Física Teórica y Matemáticas, al estudio de las células en evolución de tumores.
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CRÉDITOS
Tejido celular
GEN
www.genengnews.com/topics/omi...
Interior célula
Stephanie Castle
• 2.3.3 Identify structu...
Crecimiento tumor
DNA Learning Center
• Tumor Growth
Apoptosis
Molecular Animation of Cell Death Mediated by the Fas Pathway, Sci. STKE 2007 (380)
www.wehi.edu.au/wehi-tv/?page=2
Via H4K16Ac
• Apoptosis and Signal T...
Senescencia
Y tambe Own work
en.wikipedia.org/wiki/Cellula...
Landscape de mutaciones
www.researchgate.net/figure/T...
De
www.researchgate.net/publicat...
Microentorno
Jenifer Harris
mrccancerunit.wordpress.com/2...
Evolución Darwiniana de tumor
GEN
www.genengnews.com/topics/tra...
Tipos de cáncer vs tipos de mutaciones
J. Iranzo et al
www.researchgate.net/figure/C...
Bonobo bañista
Dierk Ecken
National Geographic
kids.nationalgeographic.com/e...
Célula madre
Ryddragyn
en.wikipedia.org/wiki/File:Hu...
Célula immune
Volker Brinkmann
commons.wikimedia.org/wiki/Fi...
Célula endotelial
www.flickr.com/photos/nihgov/...
Célula endotelial
Phaeton1 Own work
commons.wikimedia.org/wiki/Fi...
Neurona
ZEISS
www.flickr.com/photos/zeissmi...
Transcripción de ADN a proteínas
Your genome
• From DNA to protein - 3D
www.yourgenome.org/video/from...
Evolución temporal de expresión génica
Maxim V. Soloviev
www.researchgate.net/figure/C...
Bella Ciao
CelloManiacos
• 🎻 La Casa de Papel - B... - วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
Hoy os dejamos un programa doble de Física, Matemáticas y Biología, que esperamos disfrutéis. Mucho ánimo en estos días tan difíciles y fuerza a todo el mundo!
Me ha encantado!! Haced más como este!!
Sii, por favor, más videos de estos!!
De ser físico que posgrado estudias para poder combinar la física y la biología? Por favor
buen video !
Extraordinario vídeo. Esto sí es divulgación científica que es esencial.
Después de ver el vídeo sobre el COVID-19 de este mismo autor, he caído aquí. Soy un enamorado de las mates y la biología y, aunque hay ciertos momentos donde me ha costado un poco seguir el hilo de la explicación, he de decir que me ha encantado el vídeo. Me parece increíble que haya gente trabajando con esto y conjugando conocimientos tan aparentemente dispares, para tratar de dar una explicación a fenómenos biológicos que causan enfermedades. Me quito el sombrero con la temática del vídeo y la explicación maestra del orador que lo ha ejecutado. No dejéis de crear este tipo de contenido! Saludos.
Coincido rotundamente sobre su opinión, me encantan las matemáticas y la biología, este canal es oro puro.
¡Esto es, básicamente, una clase introductoria de biología molecular de mi carrera! ¡Qué buen trabajo!
Qué ganas de profundizar en física y matemáticas. Muchas gracias por la ciencia que divulgas y saludos desde Bolivia.
Hola IFT, de parte de un estudiante de Ciencias de Materiales, seria genial que subieran un video en el que hablaran sobre Superficie de Fermi y Zonas de Brillouin, y como estos conceptos se aplica a materia condensada, especificamente la formación de cristales. Saludos desde Chile :D
Me da la impresión de que este es uno de los campos donde el uso de ordenadores cuánticos sería bastante útil.
Esto es INCREÍBLE. Me dejó mudo cómo esa teoría encajó tan bien
Apasionante , muchas gracias por este regalo , sería un auténtico placer poder aprender más sobre estos temas. Creo que la clave , a largo plazo sería descifrar las leyes sistémicas de conjunto que configuran los sistemas biológicos , entendiendo en esencia el alcance armónico de su estabilidad orgánica así como en el individuo como en la población total de seres vivos y su interacción ambiental, así como en la varianza adaptativa , evolutiva o patogénica ( está última es importante para hacer contrastes con un diseño estable). Muchas gracias y hasta la próxima 😁
Gracias por divulgar ciencia! Lo hacen espectacular! Saludos de Argentina
Impresionante vídeo. Mil gracias :)
Qué pasada! Enhorabuena.
Increíble video. Muy bien explicado.
Más videos como estos por favor. Gracias IFT
Magnífica explicación, gracias.
Magnífico... Más vídeos por favor¡!
Tremenda clase! Voy a estar a la espera de los otros videos que se propusieron 😅
Saludos desde Argentina.
Excelente video, gracias!
Esto me hace cosquillas directamente en el cerebro fantásticamente interesante!
Videos que te hacen amar la vida
Increible que hay un orden en el caos de un sistema con tantas dimensiones y que se pueda extraer desde allí el sentido o patrón de un sistema. La matemática en una vez (campo) mas en apoyo de la humanidad.
Qué emoción ver lo que probablemente algún día lleve en mi próxima carrera de genética y biotecnología es un campo fascinante y extremadamente útil!
Genial explixacion..muy bueno
Increíble vídeo, estudio biotecnología y da gusto ver la relación de todos estos conocimientos de biología y bioquímica con la física que también es un campo súper interesante. Ojalá puedan seguir haciendo vídeos con este enfoque, gracias y un saludo.
Brain usage: 120%
Impresionante video y muy bien explicado para que no nos perdamos los no expertos, aunque tengo que reconocer que mi cerebro ha estado dos veces a punto de estallar. ;-) muchas gracias!
excelente contenidos sobre la multidisciplina científica en sistemas complejos, creo que son ejemplos para aplicar en otros sistemas complejos como son las ciencias sociales.. Gracias por todo..
Muy interesante Luis, soy un aficionado a estos temas pero tengo una inquietud que me ronda la cabeza hace mucho y hoy encontre en un canal de youtube una informacion que de alguna manera se podria complementar con tus estudios. En este link www.csic.es/es/actualidad-del-csic/investigadores-del-csic-buscan-un-nanodispositivo-universal-capaz-de-detectar
Esta la referencia del descubrimiento que han hecho en el CSIC, que aunque no es nuevo, se ha actualizado con el tema del COVID-19.
Bueno, a lo que voy es que con EFV (energia,frecuencia y vibracion) mas vuestros estudios y los de las ICAS (genomica, transcriptomica, metabolica, etc) junto con los avances en la ingenieria genetica y el machine learning; se podria en corto plazo llevar a la humanidad a un
nivel de salud y bienestar inimaginable. Pregunto: que es lo que hace que un virus, bacteria o cualquier celula vibre a una determinada frecuencia y con nivel de energia especifico? quiza tendriamos que ir mas profundo a los atomos y especificamente a los enlaces atomicos. Una vez identificados, por ejemplo, los de los virus dañinos se podrian desactivar, eliminar o modificar rompiendo el enlace con una EFV especifica, con lo quedarias liberado del innombrable nada mas pasando por scaner calibrado con esa informacion..... y eso aplicado a otras enfermedades por virus, bacterias o celulas cancerigenas seria la cura total y un camino a la inmortalidad ..... vuestros modelos matematicos darian la comprension necesaria a la ingenieria para diseñar y construir los scaner .... pero hay una gran restriccion para llevarlo a la practica y es qque que alguien dejara de fabricar medicinas y obviamente no le
convendra por lo que bloqueara, al menos por ahora, el desarrollo industrial de la investigacion .... asi que la idea quedara solo para Star Treck - "la frontera final, el infinito y mas alla .....". Pero sigue adelante .....
Increíble!!
Muy buen video.
Que manera más interesante de poder filtrar grupos de información celular relevante, es genial que puedan ver la información importante restandola de una distribución aleatoria de poisson, hace muy poco tome un curso en la universidad sobre distribuciones aleatoria y como simular sistemas aleatorias, pero nunca pensé que podría servir para algo como esto, muy genial. Saludos desde Chile
Es un tema muy complicado, hace mucho tiempo no sentía que estaba realmente perdido, pero es fascinante, quisiera estudiar esto, pero desde un enfoque neurociencientiico
.
Gracias. Like Up!.
Muy buena explicación, puede qué en un momento me haya perdido dado qué algunos temas son desconocidos para mi, pero en general esta fantástico. Fuera de lo bien qué está el video, debo decir qué me sorprende como áreas del conocimiento aparentemente tan aisladas tenga este tipo de conexiones, me gustaría formar parte algún día de este tipo de investigaciones. :) saludos
Nos podrían explicar el SISTEMA CARDÍACO. Del ser humano. Ate todo Gracias.
Amé este vídeo... cada vez me siento más emocionado por estudiar Bio-ingeniería!... por favor, continúen contenidos como este, inspiran!
Estudia Matemáticas Puras . Aparte de Sistemas Biológicos puedes investigar TODOS los campos de la ciencia.
Interesantísimo
Excelente Video 😃 ! Me encanto ! Ojalá hicieran mas videos sobre esta temática pero explicar paso cada uno de estos procesos. Por cierto, en donde se estudia un posgrado en esta temática ?
Gracias
De casualidad suben sus videos a facebook?? Me gustaría mucho compartirlo ( se que se puede compartir el link de TH-cam ) pero siento que mucha más gente lo vería si estuviera en facebook
Por qué los físicos soy tan putos amos? Biólogos moleculares rendidos a vuestros pies!
Un vector en un espacio 10•4 demensional . Ok 👍🏻
Olá mui interessante, muy bueno wolfram physics, tambien usa las matemáticas, en biologia.
Como biólogo y estudiante de bioinformática me parece algo realmente interesante. Tenía constancia de la biofísica, pero nunca le había puesto cara y ojos y gracias a este vídeo me puedo hacer una idea. Gran contenido !
Al ver este vídeo, también me ha surgido una duda. Cuando se habla del número de transcripts producto de la expresión de un gen, se tiene en cuenta el splicing del RNA ? En el vídeo se habla de la existencia de unos 10^4 genes presentes en el genoma humano, pero claro si tenemos en cuenta que la expresión de cada gen puede dar lugar a diferentes isoformas de transcripts eso elevaría mucho más ese número de "dimensiones" o en estos casos solo se cuantifica la expresión en "bruto" del gen sin tener en cuenta las diferentes isoformas ?
Yo creo que si cada uno le hace al tipo las mil preguntas que tenemos en mente baja no termina más de explicarnos yo tengo miles también pero maneja tanta información de disciplinas diferentes que es probable que el 50% o más de lo que pregunta cualquiera te lo explique con otras disciplinas. La verdad no se como hace si no dijera que es físico lo vería como biólogo o algo así tranquilamente
Que sexy por dios. Y jamás en la vida se me hubiera ocurrido que autovectores y autovalores estarían relacionados con esto. Mucho menos el Hamiltoniano de física cuántica y encima mezclado con distribuciones de probabilidad y conocimientos profundos de biología . Se imaginan la entrevista laboral para acceder a este trabajo? Yo creo que ni teniendo un doctorado te aceptan de portero jaja.Fuera de broma cada concepto que toca tiene una especialidad y doctorado definido no se como hace?
Me encantaría tenerlo para hacerle miles de preguntas aunque no se si podria mirarlo sin derretirme es super sexy
Que grande es el mundo microscópico
Hola, mi padre falleció hace unos meses de un glioblastoma. A día de hoy todavía no entiendo a qué se debe la letalidad de este tipo de cáncer. Me podrían arrojar algo de información?Gracias.
Sigo impactada, si somos, por ejemplo, 10¹² ď células y al día se producen (x diferentes motivos) dentro nuestro 10¹² mutaciones ¿cómo se creó ese "maravilloso" mecanismo que nos permite seguir siendo organismos estables? ¿lo sabía "el mecanismo"? ¿cómo es que funciona de manera tan perfecta que aún no nos hemos extinguido?
Cómo podría especializarme o dedicarme a esta área? Saludos
Biomedicina? Biotecnología? tal vez
Genética y biotecnología
Sin duda las matemáticas y la física están en todas partes. Pero en estos tiempos de cambios tan acelerados y, a veces, tan absurdos, uno llega a hacerse estas preguntas:
¿realmente las leyes matemáticas y físicas son inmutables?
¿tiene sentido aceptar que en un mundo continuamente cambiante, las leyes que lo rigen permanezcan estáticas?
Quizá estas preguntas den más para todo un vídeo que para lo que cabe en un comentario, pero ahí lo dejo
Pero eso ya se hacía con los microarrays de ADN/ARN. De hecho se puede usar inteligencia artificial para caracterizar poblaciones celulares con transcriptomas determinados.
Biología y matemáticas, dos ciencias que me encantan; la biología como conocimiento personal (carrera que estudio) y las matemáticas me encantaría enseñarlas (aunque no la estudio jajaja, qué cosas, ¿no?).
Curioso, como la mutación que si no me equivoco es también mecanismo de la evolucion... nos mata.
el protooncogen más la mutación da el oncogen, el oncogen no es el gen de partida.
Este hombre me llevaría un doctorado? Pregunta seria jajaja
¿Nadie se ha preguntado que, en sí el cáncer no es malo, sino que es como una “apoptosis” que no abarca sólo la célula o el tejido, sino todo el sistema? Un número no menor de tumores o cáncer son productos de mutaciones genéticas hereditarias, o sea mutaciones que nuestros padres y madres adquirieron o acumularon por herencia o presión ambiental.
Si recordamos el ciclo celular y su maquinaria, encontramos que tiene imprecisiones sobre todo a nivel genético, o sea que comete errores a la hora de copiar el ADN, ya sea de forma azarosa, por efecto de alguna elemento tóxico del medio ambiente (metales pesados, contaminación, rayos UV, etc). Para la célula estos errores son fatales, por lo tanto activa un mecanismo de control para verificar si hay errores y corregirlos, sino no continúa con el ciclo celular hasta solucionarlo, los famosos Puntos de control. Cuando al fin logra arreglar este problema, la célula continúa con el ciclo celular hasta llegar a la mitosis. Sin embargo ¿Qué mecanismo utiliza la célula cuando es incapaz de reparar el error? Activa lo que se conoce como “suicidio celular” o muerte celular programada, o sea, activa una serie de genes que codifican la información que le dice a la célula que active el mecanismo de autodestrucción, y posteriormente alerta al sistema inmunológico para deshacerse de los resto de la célula que pudiesen significar un problema. Esto, porque si la célula continúa con dicha mutaciones, es un riego para el sistema, hablamos de daños mayores.
En ocasiones (últimamente en muchas ocasiones) las células no solo no pueden corregir la mutación que puede ser negativa, sino que tampoco puede activar el mecanismo encargado del suicidio celular, provocando que esa célula sea incapaz de suicidarse o simplemente la célula no detecta las mutaciones porque el mismo mecanismo tiene fallas y continúa hasta la mitosis, sea un se transforma en un potencial peligro. Si el organismo no es capaz de eliminarlo, este tejido extraño tiene dos caminos, es benigno o es maligno. Cuando es benigno no hay mayor problema, su crecimiento se detuvo y no causo muchos problemas, o sea, algo detuvo la multiplicación celular, ya sea nuestro propio sistema inmunológico o por algún motivo que desconocemos. Pero cuando es maligno, estamos hablando de células de alto riesgo, que incluso pueden provocar metástasis cuando no son detectadas o controladas a tiempo. Esto significa que las fallas que pueda tener debido a estas mutaciones, pueden ser transmitidas por acumulación, no porque la mutación pasé directamente a las células de las gónadas del individuo con genes mutados, sino por acumulación.
Basándonos en las leyes de Mendel, no es baja la probabilidad de que las mutaciones se manifiesten en las filiales subsiguientes de la población. Y si además lo abordamos desde el sentido del gen egoísta, este individuo con genes que causan problemas a un órgano de un sistema, es un problema que pone en riesgo a la progenie. Por lo tanto, el cáncer actúa como un agente controlador de “selección”. Ya que nuestra especie no se rige por la selección natural, sino que artificial. En el camino quizás, debió aparecer un mecanismo que va a regular esta selección artificial, ya que como hoy no existe una relación tan directa en que los mejores genes perduren o en sí, los genes sin problemas de aquellos individuos mejor adaptados (que no es lo mismo que el más fuerte, término que no aplica a evolución) no traspasen a las generaciones siguientes. Como esta herencia genética contiene mutaciones que resultaron ser dañinas no cumple la relación “natural” que debería existir, hoy vemos un número mayor de afecciones relacionadas con producción de cáncer y la mayoría están directa e indirectamente vinculadas con la vida que ha llevado nuestra especie: Explotación laboral, contaminación, desequilibrio ecológico, sobrepoblación, etc.
Quizás muchos podrían pensar que la naturaleza ya no ejercen efectos sobre un animal como nosotros, pero cada vez hay más estudios que relacionan el estilo de vida con enfermedades nuevas o congenitas. Para bien o para mal, más allá de la creencia que existe detrás del poder manipular la naturaleza, la naturaleza siempre nos va a gobernar y poner sus reglas sobre la mesa, y todo de algún modo, repercute en nuestro sistema internamente (y no me refiero al karma). No olvidemos que nuestro sistema evolucionó para aclimatarse, resistir, tolerar y adaptarse, pero dentro de límites, como por ejemplo funcionar a cierta temperatura, consumir ciertos nutrientes esenciales, descansar, etc, que repercuten sobre nuestra homeostasis y a su vez recae en la fisiología interna, alterando de maneras que antes no sabíamos o que ignoramos por no entenderlas o negarnos a si quiera pensar que podría ser así.
Con todo esto, solo planteó que el cáncer puede ser una consecuencia evolutiva y de control sobre nuestra especie. Muchas de las cosas de las que hacen los seres vivos serían más fáciles de entender si todo el mecanismo que crearon fuese a base de un pequeño cerebro o una base de datos molecular legible. Sin embargo no es así, es una máquina molecular que aún no logramos entender completamente y que dentro de sus funciones “lógicas” e incluso ilógicas, este mecanismo puede tener cabida si analizamos toda la evidencia desde el punto de vista evolutivo, ecológico, genético y molecular de cómo se comporta la vida y los mecanismos que utiliza para perpetuar los genes de las diferentes especies, aunque no nos parezcan porque los consideramos crueles, como cuando un león mata un cachorro. Tal vez así es y no se trata de crueldad, sino de funcionalidad biológica, y si un ser vivo posee cáncer en un tejido importante como el cerebro, estómago, riñón, pancreas, hígado, intestinos, sistema inmunológico, es una consecuencia grave que no “debería” transmitirse.
Bro
IMPORTANTE. Aconsejo un libro sobre TALENTO con el que MÉDICOS INVESTIGADORES DEL CÁNCER en pocos meses podrían avanzar en sus investigaciones lo que de otra manera les hubiera llevado meses: EL ANIMAL INTERIOR DEL TALENTO
Hola
La solución a todo problema está impreso en las células,si bien entiendo (sin formación académica)de una célula x o M (madre)cuya función es dividirse para alcanzar,de forma aleatoria pero constante,un esquema definido (a groso modo).
Mi pregunta es simple:por que no se invierte mas,en estudiar el comportamiento nuclear de una celula madre?si bien he entendido en el video toda célula es una copia 10¹² con patrones de 1/4 específicos y bla bla tengo preguntas alguien me ayuda a resolver mi propia existencia?
este chico tendrá novia...?
ahi esta fisica, matematica, biologia un poco mas y le quitan la chamba a los medicos :v
TE FALTA MUCHO MUCHO MUCHO MÁS CONOCIMIENTO PARA DESARROLLAR IN MODELO MATEMATICO
Gracias, si pudierais hacerlo en español resultaria más comprensible, hottopic, landscape, .. decidete por un idioma y tu generosidad se entendera aún mejor