Desarrollo de nanocompositos de cápside viral P22 para la terapia con profármacos enzimáticos en cáncer de mama

Development of P22 viral capsid nanocomposites for enzymatic prodrug therapy in breast cancer

Astrid Rebeca Luna Rios (2024, [Tesis de maestría])

Las estrategias actuales contra el cáncer de mama presentan limitaciones debido a la falta de selectividad, disminuyendo su efectividad. La mayoría de los fármacos, como el tamoxifeno, requieren la activación metabólica por parte de las enzimas de la familia citocromo P450 (CYP) para ejercer mayores efectos anticancerígenos. Sin embargo, la concentración del CYP es variable y baja en las células tumorales, especialmente en el cáncer de mama, lo que provoca efectos secundarios. En la terapia de activación enzimática de profármacos (EPT), las enzimas se dirigen al tumor para transformar el profármaco, lo que normalmente implica la administración de la enzima seguida del profármaco. Sin embargo, las diferencias entre la farmacocinética y farmacodinamia son un obstáculo para mejorar el tratamiento. Por lo tanto, la administración conjunta de profármaco y enzima es esencial para garantizar su interacción favorable en el tumor. Este trabajo reporta una nueva clase de nanocompositos terapéuticos basados en partículas tipo virus P22 confinando CYP, funcionalizadas superficialmente con glucosa oxidasa (GOx) que transforma la glucosa en D-glucono-δ-lactona produciendo H2O2, el aceptor final de electrones en la transformación de tamoxifeno mediado por CYP, y conjugadas con un derivado de tamoxifeno como profármaco y ligando dirigido utilizando polietilenglicol como conector. En un microambiente tumoral rico en glucosa, estos nanocompuestos pueden producir fármaco activo in situ. Se caracterizaron las propiedades fisicoquímicas y la catálisis secuencial mediada por glucosa de los nanocompositos. Los estudios in vitro demostraron una disminución en la viabilidad celular en líneas celulares de cáncer de mama ER+ y ER-. Sin embargo, la internalización celular en ausencia de glucosa mostró ser preferencial con las VLPs dirigidas en ambas líneas celulares. La administración conjunta de enzimas y profármacos con una localización mejorada de las VLPs desarrolladas después de la funcionalización del tamoxifeno, lo que sugiere el potencial de los nanocompositos desarrollados para superar los desafíos existentes de la EPT y mejorar los resultados terapéuticos con efectos secundarios reducidos.

Current treatment strategies against breast cancer have limitations due to lack in selectivity. Most drugs, such as tamoxifen, require metabolic activation by cytochrome P450 (CYP) enzymes to perform greater anticancer effects. However, the concentration of CYP varies and is low in tumor cells, especially in breast cancer, resulting in side-effects. In enzyme prodrug therapy (EPT), enzymes are targeted to the tumor cells for prodrug transformation, typically involving the sequential delivery of the enzyme followed by the prodrug. However, differences in pharmacokinetics and pharmacodynamics are a major hindrance for improving treatment. Therefore, co-delivery of prodrug and enzyme is essential to ensure their favorable interaction in tumor. This work reports a new class of therapeutic nanocomposites based on P22 virus like particles (VLPs) confining the CYP activity, surface functionalized with glucose oxidase (GOx) that transforms glucose into D-glucono-δ-lactone producing hydrogen peroxide, the final electron acceptor in the CYP-mediated transformation of tamoxifen, and together conjugated with a tamoxifen derivative as prodrug and targeting ligand using polyethylene glycol as a linker. In glucose-rich tumor microenvironment, these nanocomposites can produce active drug in situ. The physicochemical properties and sequential glucose-mediated catalysis of the nanocomposites were characterized. In vitro studies demonstrated a decrease in cell viability in both ER+ and ER- breast cancer cell lines. However, cellular internalization in the absence of glucose showed improved uptake of targeted VLPs in both cell lines. The co-delivery of enzymes and prodrug with improved localization of developed VLPs after tamoxifen functionalization, suggests the potential of developed nanocomposites to overcome the existing challenges of EPT and improve the therapeutic outcomes with reduced side effects.

VLP-P22, Citocromo P45O, Glucosa oxidasa, Tamoxifeno, Terapia de activación enzimática de profármacos VLP-P22, Cytochrome P45O, Glucose oxidase, Tamoxifen, Enzyme prodrug therapy BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA FARMACÉUTICA DISEÑO.SÍNTESIS Y ESTUDIO NUEVOS FÁRMACOS DISEÑO.SÍNTESIS Y ESTUDIO NUEVOS FÁRMACOS

El efecto de los sismos en los acueductos

JOSE RAUL FLORES BERRONES (1989, [Artículo])

Entre los efectos catastróficos que produjeron los sismos de 1985, tanto en la Ciudad de México como en otras ciudades cercanas al epicentro, estuvo la ruptura de las tuberías de las redes primarias y secundarias de agua potable. Las causas que originaron el fallo de tuberías subterráneas, así como el tipo de fallamientos observados en ellas fueron diversos (Flores, 1986). En cualquier comunidad humana los abastecimientos de agua, gas y electricidad son líneas vitales y, en particular, el agua. En el pasado, la destrucción de los acueductos por sismos fue muy severa y aun en países altamente desarrollados como Japón, se consideraba que este tipo de problemas era inevitable. Actualmente, se realizan estudios e investigaciones en todo el mundo con la finalidad de tomar medidas preventivas y operativas que permitan la resistencia de las tuberías ante la acción de los sismos. Este trabajo presenta una breve descripción de los mecanismos de falla, la metodología para lograr diseños resistentes a sismos, algunos de los métodos de análisis más empleados en Japón, así como algunos de los criterios y medidas de seguridad con que cuenta ese país y que pueden ser de utilidad para los acueductos construidos y por construirse en México.

Mecanismos de falla Sismos Tuberías Diseño INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Consideraciones agronómicas para el diseño de invernaderos típicos de México

Jorge Flores Velazquez WALDO OJEDA BUSTAMANTE (2015, [Libro])

El despunte de la agricultura protegida, en el mundo, ha puesto de manifiesto, por un lado, las bondades de esta técnica de producción, y por otro, la necesidad de profundizar en la investigación relacionada con los procesos que suceden de manera inherente al desarrollo del cultivo. Los procesos fisiológicos del cultivo, tales como fotosíntesis o respiración son procesos estrechamente relacionados con las condiciones ambientales, las cuales pueden o no ser adecuadas para lograr las mejores cosechas. México es uno de los países que más ha crecido en superficie para cultivar en invernadero. Un aspecto muy importante en un invernadero es el control del clima y uno de los métodos principales para ventilar en invernaderos es el que utiliza las fuerzas de presión y temperatura. El presente trabajo muestra el funcionamiento del sistema de ventilación natural en invernaderos típicos de México usando la dinámica de fluidos computacional.

Invernaderos Diseño Construcción Producción agrícola INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Programa hidrología de superficie: Hidros

CARLOS GUTIERREZ OJEDA JOSE ANGEL RAYNAL VILLASEÑOR (1989, [Artículo])

El programa HIDROS consiste en un conjunto de subprogramas que permiten apoyar las actividades de cálculo y diseño en el área de hidrología superficial. La estructura del programa permite que su empleo sea interactivo y de fácil utilización.

Programa HIDROS Hidrología superficial Diseño INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Manual geotécnico para el diseño de presas pequeñas

ISAAC BONOLA ALONSO ALBERTO JAIME PAREDES (2007, [Libro])

Este manual está enfocado, principalmente, al aspecto geotécnico del diseño de presas pequeñas. En él se incluyen criterios hidráulicos, hidrológicos y geológicos necesarios para la correcta selección del sitio y tipo de presa, así como aspectos relacionados con la operación, mantenimiento, instrumentación y seguridad de este tipo de obras y su interacción con el entorno y otras estructuras.

Presas Diseño Geotecnia INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

MAQUINA SEMBRADORA NEUMATICA DE PRECISION PARA AJO

JOSE MANUEL CABRERA SIXTO RYSZARD JERZY SERWATOWSKI HLAWINSKA (2000, [Patente])

La presente invención se refiere a una máquina sembradora neumática de precisión para ajo acoplable a un tractor agrícola con capacidad de hasta 20 semillas por segundo por hilera y capaz de sembrar simultáneamente hasta cuatro surcos con dos hileras, caracterizada en que comprende los siguientes elementos: una estructura de marco rígido rectangular formada por soportes de barra porta-herramientas; un arreglo de cuatro tolvas almacenadoras dispuestas una por cada surco y montadas longitudinalmente sobre el soporte de barra superior del marco, cada una dispone en su base de descarga un dispositivo dosificador helicoidal de semilla, la base de descarga incluye dos salidas dispuestas lateralmente cada una y que mediante un ducto vertical se proyecta a: dos unidades de siembra por cada tolva, las cuales están suspendidas al soporte inferior del marco; un conjunto de catarinas y cadenas de transmisión para el accionamiento controlado del dosificador y de las unidades de siembra; un par de neumáticos...

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA Maquinaria agrapecuaria - Diseño y Construcción Tecnología e Ingeniería Mecánicas Ingeniería agrícola Ajo - Producción Ciencias tecnológicas

MEDICIÓN DE TEMPERATURA EN OBJETOS DE FASE MEDIANTE UN INTERFERÓMETRO DE MACH-ZEHNDER Y UN INTEFERÓMETRO DE WOLLASTON

Joao Francisco Trujillo Martinez (2022, [Tesis de maestría])

"Se implementarán de manera independiente, las técnicas de interferometría de Mach-Zehnder y de interferometría de Wollaston. Lo anterior para obtener información importante del comportamiento termodinámico de un objeto de fase axisimétrico. Debido a la naturaleza interferómetrica de ambos métodos, serán necesarios dos haces que interfirieran. Por lo anterior, ambas técnicas se mostrarán sensibles al ruido externo, sin embargo, al requerir la interferometría de Wollaston una sola trayectoria para los dos haces que interfieren, se espera que sea esta técnica, una técnica más robusta que la técnica interferométrica de Mach-Zehnder, la cual la hará más propicia para su implementación en un entorno industrial."

Temperatura Metrología Diseño óptico Interferómetro INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA INDUSTRIAL EQUIPO INDUSTRIAL EQUIPO INDUSTRIAL

Dispositivo de control para la aplicación del riego intermitente

ALVARO ALBERTO ALDAMA RODRIGUEZ Polioptro Martinez-Austria (1991, [Artículo])

El riego intermitente es un nuevo método de aplicación del agua a nivel parcelario para sistemas por gravedad, melgas o surcos, que en determinadas condiciones permite incrementar notablemente la eficiencia en el uso del agua, observándose también mejores perfiles de humedad en el suelo. Por otra parte, la indispensable intermitencia en la aplicación del agua debe ser producida por algún sistema automático. Hoy en día existen en el mercado varios tipos de válvulas electrónicas, cuyo uso es una opción. Sin embargo, hay otras de menor costo y mejor adaptadas a las condiciones generales de México. En este artículo se abordan los principios y criterios de diseño de un dispositivo de descargas intermitentes sencillo y de bajo costo, que puede ser construido y modificado por los agricultores según sus necesidades. Está diseñado para funcionar en surcos cortos, como los que se encuentran en nuestro país. Se ilustran los principios generales de su funcionamiento y, para aquellos interesados, se muestra la derivación de las ecuaciones generales correspondientes. Se presentan los procedimientos y resultados de su validación en el laboratorio y en el campo. De estas experiencias se derivan criterios y recomendaciones para su diseño y operación.

Riego intermitente Productividad de las tierras Diseño Operación y mantenimiento CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Realidad virtual en fenómenos del espacio interestelar

Antonio Luciano Hernández Padilla (2024, [Tesis de maestría])

153 páginas. Maestría en Diseño y Visualización de la Información.

El proyecto es un prototipo que se distribuye en varias etapas y sigue un enfoque de diseño de videojuegos para crear una experiencia de realidad virtual (también conocida como VR Virtual Reality) organizada y coherente. Requiere una fusión de conceptos multidisciplinarios, incluyendo ingeniería, diseño tridimensional y programación, lo que demanda a los profesionales involucrados tener sólidos conocimientos y habilidades creativas. El diseño de videojuegos se valora como un proceso que exige dedicación y pasión, aunque también se destaca la importancia de establecer reglas y géneros para orientar el desarrollo del juego. En este proyecto, el juego se clasifica como una aventura en primera persona centrada en la exploración del espacio interestelar, donde el jugador debe seguir reglas preestablecidas para alcanzar objetivos. La ludología, como estudio académico de los juegos, resalta la constante esencia de jugar, aprender y socializar en los juegos. La construcción del mundo del juego se basa en un Game Design Document que describe la visión, género y objetivos del juego. "Space Travel" se centra en la exploración espacial y cuenta con una nave espacial minimalista y un exoplaneta rocoso y gélido. Las mecánicas del juego se centran en la recolección de objetos y su activación, con reglas que guían la interacción del jugador con el entorno. Este proyecto busca ofrecer una experiencia de VR inmersiva y atractiva, centrada en el usuario. El enfoque en los principios de diseño de videojuegos y la planificación a través del Game Design Document demuestran un compromiso con la creación de una experiencia gratificante y significativa. La atención a la inmersión y las mecánicas de juego respaldan la afirmación de que es un desarrollo centrado en la experiencia del usuario.

The ongoing project is a prototype in various stages, following a game design approach to create an organized and coherent virtual reality experience. It requires a fusion of multidisciplinary concepts, including engineering, three-dimensional design, and programming, demanding that involved professionals possess strong knowledge and creative skills. Game design is valued as a process that demands dedication and passion, while also emphasizing the importance of establishing rules and genres to guide game development. In this project, the game is classified as a first-person adventure focused on interstellar space exploration, where the player must adhere to preset rules to achieve objectives. Ludology, as an academic study of games, highlights the constant essence of playing, learning, and socializing within games. The construction of the game world is based on a Game Design Document describing the vision, genre, and objectives of the game. "Space Travel" focuses on space exploration, featuring a minimalist spaceship and an icy, rocky exoplanet. Game mechanics revolve around object collection and activation, with rules guiding the player's interaction with the environment. This project aims to deliver an immersive and engaging virtual reality experience centered on the user. The focus on game design principles and planning through the Game Design Document demonstrates a commitment to creating a rewarding and meaningful experience. Attention to immersion and game mechanics supports the assertion that it's a user experience focused development.

Espacio, realidad, virtual, interactividad, diseño, experiencia, usuario. Space, Virtual, Reality, interactivity, design, user, experience. Video games--Design. Outer space--Exploration. Video games--Programming. VRML (Computer program language) Three-dimensional display systems. Videojuegos -- Diseño. Espacio exterior -- Exploración. Diseño de sistemas centrado en el usuario. QA76.76.C672 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES DISEÑO CON AYUDA DE ORDENADOR

Búsqueda de un conjunto óptimo de descriptores moleculares para la modelación QSAR

Search for an optimal subset of molecular descriptors for QSAR modeling

Luis Antonio García González (2023, [Tesis de doctorado])

En la actualidad, se estima que más de 10 millones de vertebrados son utilizados cada año en estudios toxicológicos. Dadas estas circunstancias, varias agencias regulatorias están impulsando activamente a la comunidad científica para el desarrollo de una alternativa a la experimentación con animales. Entre las alternativas existentes se pueden encontrar los estudios in-silico, especialmente los métodos de Relación Cuantitativa Estructura-Actividad (QSAR por sus siglas en inglés), los cuales se destacan como uno de los más utilizados. Los estudios QSAR se basan en la hipótesis de que compuestos estructuralmente similares presentan una actividad similar, lo que permite predecir la actividad de nuevos compuestos en función de compuestos estructuralmente similares, para los cuales se definió su actividad de forma experimental. Estudios han demostrado que la selección del subconjunto “óptimo” de las variables (descriptores moleculares) que caracterizan estructuralmente los compuestos tiene mayor importancia para la construcción de un modelo QSAR robusto que la estrategia de modelación utilizada. Actualmente, los descriptores moleculares (DMs) utilizados para la modelación QSAR son calculados con herramientas computacionales que no tienen en cuenta si estos caracterizan bien la actividad que se quiere modelar y los compuestos que se están analizando. En este trabajo se describen las limitaciones del enfoque actual, teniendo en cuenta que, si se sigue este enfoque, se puede pasar por alto información relevante al suponer que el conjunto de DMs calculado caracteriza bien las estructuras químicas que se están analizando, cuando en realidad puede que esto no suceda. Estas limitaciones se deben principalmente a que dichas herramientas limitan el número de DMs que calculan, restringiendo el dominio de los parámetros en los que se definen los algoritmos que calculan los DMs, parámetros que definen el Espacio de Configuración de Descriptores (DCS por sus siglas en inglés). En este trabajo se propone relajar estas restricciones en un enfoque DCS abierto, de manera que se pueda considerar inicialmente un universo más amplio de DMs y que estos caractericen de manera adecuada las estructuras a modelar. La generación de DMs se aborda entonces como un problema de optimización multicriterio, y para darle solución, dos algoritmos evolutivos son propuestos. Estos algoritmos incluyen conceptos de coevolución cooperativa para medir la sinergia entre descriptores moleculares ...

Currently, it is estimated that more than 10 million vertebrates are used per year for toxicological studies. Numerous regulatory agencies are actively advocating for the development of alternative methods to avoid unnecessary experimentation on animals. Among the existing alternatives in silico studies, especially Quantitative Structure Activity Relationships (QSAR) methods, stands out as one ofthe most widely used approaches. QSAR Methods are based on the premise that molecules with similar structures presents similar activities, which makes it possible to predict the activity of new compounds based on structurally similar compounds, for which their activity has been defined experimentally. Studies have demonstrated that the selection of the “optimal” set of molecular descriptors (MDs) is more important to build a robust QSAR models than the choice of the learning algorithm. Nowadays, the molecular descriptors (MD) used for QSAR modeling are calculated using computational tools that do not consider whether they accurately characterize the activity to be modeled and the compounds being analyzed. We demonstrate here that this approach may miss relevant information by assuming that the initial universe of MDs codifies, when it does not, all relevant aspects for the respective learning task. We argue that the limitation is mainly because of the constrained intervals of the parameters used in the algorithms that compute the MDs, parameters that define the Descriptor Configuration Space (DCS). We propose to relax these constraints in an open CDS approach, so that a larger universe of MDs can initially be considered, and these descriptors can adequately characterize the structures to be modeled. We model the MD generation as a multicriteria optimization problem, and two genetic algorithms-based approaches are proposed to solve it. These algorithms include cooperative-coevolutionary concepts to consider the synergism between theoretically different MDs during the evolutionary process. As a novel component, the individual fitness function is computed by aggregating four criteria via the Choquet Integral using a fuzzy non-additive measure. Experimental outcomes on benchmarking chemical datasets show that models created from an “optimized” sets of MDs present greater probability to achieve better performances than models created from sets of MDs obtained without optimizing their DCSs. Therefore, it can be concluded that the proposed algorithms are more suitable ..

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