viernes, 2 de diciembre de 2016

EL SECRETO DEL AJOLOTE



La medicina regenerativa más avanzada del mundo se inventó en el jurásico. Es la que sigue utilizando el ajolote, un anfibio mexicano de garboso aspecto y asombrosas habilidades biológicas: no solo es capaz de regenerar una mano o una cola perdida, sino también su corazón y otros órganos internos. Los científicos del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) han dado un paso en esa dirección al lograr la reprogramación (o regreso al pasado inmaduro) de las células adultas en ratones in vivo. La idea es que esas células sirvan algún día para reparar tejidos dañados sin sacarlas del cuerpo, como las del ajolote.

Los científicos de Madrid han adaptado la técnica del científico japonés Shin’ya Yamanaka, que recibió el premio Nobel en 2012 por hallar la receta –un simple cóctel de cuatro proteínas reguladoras, o de sus genes— capaz de devolver las células humanas al estado primigenio de células madre. Pero, donde Yamanaka trabajaba con células en cultivo, la nueva investigación lo hace dentro del cuerpo, en el lugar de la lesión. El trabajo, dirigido por Manuel Serrano, merece uno de los artículos principales de Science.
''Si las células saben reprogramarse in vitro es porque también lo hacen en cierto modo in vivo.''
Serrano explica que el trabajo trata sobre la reprogramación in vivo usando los genes de Yamanaka (OSKM, por las cuatro iniciales de esos genes). “Es todavía un tema abierto hasta qué punto la reparación fisiológica de tejidos usa un mecanismo parecido a la reprogramación OSKM”, reconoce el director del estudio. “Sin duda los detalles no serán los mismos, pero va afianzándose la idea de que la reprogramación OSKM no es algo totalmente artificial que Yamanaka descubrió por una carambola increíble; si las células saben reprogramarse in vitro es porque también lo hacen en cierto modo in vivo”.

En el caso de estos experimentos in vivo, o dentro del cuerpo, el regreso al pasado de las células no llega tan lejos como al estado embrionario, cuando las células madre pueden aún convertirse en cualquier tejido u órgano del cuerpo. Aquí se trata solo de un regreso (o des-diferenciación) parcial, hasta el estado de inmadurez relativa relevante en la zona dañada. La esperanza de Serrano es que entender cómo ocurre la reprogramación OSKM in vivo puede dar claves sobre cómo ocurre de manera fisiológica.

Los científicos del CNIO ha comprobado que una reprogramación eficaz tiene que ocurrir en un contexto de daño tisular. “De ahí hemos seguido indagando”, dice Serrano, “y hemos visto que las células dañadas, o senescentes, secretan factores solubles que son importantísimos para la reprogramación de las células vecinas; la más importante es la interleucina-6”.
El objetivo final, aún lejano, es la aplicación clínica. “Una idea”, explica Serrano, “es usar unos nuevos fármacos llamados pro-senescentes. Estos fármacos disminuyen el umbral de daño requerido para que una célula entre en senescencia. Si se los das a una persona sana, no pasa absolutamente nada. Pero, si se lo das a una persona con un cáncer, las células cancerosas pueden activar el programa de senescencia”.

El principal fármaco pro-senescente actual es el palbociclib, que fue aprobado en 2015 por la FDA (la agencia estadounidense del medicamento), la semana pasada por la EMA (la agencia europea) para tratar un tipo de cáncer de mama metastásico. Los investigadores del CNIO han demostrado que el palbociclib incrementa la reprogramación de las células por el sistema OSKM.
“Una de nuestras prioridades ahora es tratar con palbociclib a tejidos dañados, en ausencia de OSKM”, adelanta Serrano. “La interleucina-6 es otra vía de posible aplicación, pues es una proteína soluble y comercial que se puede administrar y que también hemos visto que mejora la reprogramación”. Un par de ideas mientras conseguimos convertirnos en ajolotes.

miércoles, 30 de noviembre de 2016

El gen de la neurofibromatosis tipo 1 está relacionado con rasgos autistas

Las mutaciones del gen NF1 dan lugar a la neurofibromatosis tipo 1.Éste es un trastorno hereditario caracterizado por la presencia de manchas de color café con leche en la piel, nódulos de Lisch en iris y la formación de neurofibromas ( tumores de tejidos nerviosos) en el tejido subcutáneo, nervios y médula espinal.
Además, un reciente estudio sugiere que las diferentes mutaciones del gen NF1 muestran correlación con la variación cuantitativa observada en los trastornos del espectro autista. Aunque los mecanismos de esta relación no están claros, los resultados del trabajo confirman observaciones previas realizadas por los clínicos y ofrecen un marco de acción para mejorar el cuidado y la aproximación a los pacientes con mutaciones en NF1.
En los últimos años diferentes estudios centrados en evaluar los rasgos cuantitativos en espectro autista habían reportado  un aumento en la carga de estas características en los pacientes con neurofibromatosis tipo 1. No obstante, no se había evaluado en detalle esta relación.
Para estudiar ésto, los investigadores recolectaron información exhaustiva de 691 personas diagnosticadas con neurofibromatosis tipo 1. El análisis estadístico detallado de los rasgos autistas en los pacientes analizados reveló que sus valores están desplazados respecto a la población control.Por lo tanto, los investigadores han concluido que el gen NF1 está asociado con una carga elevada de síntomas de este trastorno, lo que  tiene importantes implicaciones para el cuidado de los pacientes con neurofibromatosis tipo 1.
Resultado de imagen de genesLa relación entre el gen NF1 y los rasgos autistas es relevante también para el estudio de las bases genéticas del autismo. En la mayoría de los casos los desórdenes del autismo se producen como consecuencia de la influencia de múltiples genes, pero en este caso, mutaciones en un único gen tienen un peso importante en la aparición de los síntomas. Así pues, estudiar cómo las mutaciones en NF1 contribuyen al desarrollo de rasgos autistas podría mejorar el conocimiento de los mecanismos que intervienen en una condición que afecta a 1 de cada 160 niños.

martes, 29 de noviembre de 2016

Investigaciones para regeneración de órganos y tejidos a través de célul...

Craig Venter, pionero en decodificar el ADN

Venter es un científico que cambió la forma de entender la biología del ser humano. Pasó de surfista a paramédico militar y finalmente se convirtió en el pionero en decodificar el genoma humano.

DESCUBIERTA UNA NUEVA ENZIMA CAPAZ DE REPLICAR CADENAS DE ADN DAÑADAS


ADN polimerasa PrimPol pudo influir en la evolución de los genomas y en la diversificación de la vida en la Tierra. El estudio, liderado por el CSIC, ha sido publicado en el último número de la revista Molecular Cell.

Un estudio internacional, liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas, la Universidad de La Laguna y el Medical Research Council de Reino Unido, ha descubierto una nueva enzima humana capaz de replicar cadenas de ADN dañadas.
Según este trabajo, publicado en el último número de Molecular Cell, esta nueva ADN polimerasa, denominada PrimPol, podría haber desempeñado un papel crucial en la evolución de los genomas y en la diversificación de la vida en la Tierra.
Así, las ADN polimerasas son las enzimas encargadas de sintetizar el ADN, no solo haciendo réplicas del mismo, sino también llevando a cabo las reparaciones necesarias para el correcto mantenimiento de la información.
Las ADN polimerasas son las enzimas encargadas de realizar las reparaciones necesarias para el correcto mantenimiento de la información del ADN
“La característica más valiosa de estas enzimas es su fidelidad de copia. Sin embargo, disponer de un molde intacto del ADN para su copia no es siempre posible, ya sea por defectos de las maquinarias de reparación, o por la intensidad del daño genotóxico que acaba alterando el código e incluso produce roturas de cadena”, explica Luis Blanco.

Según Blanco, “para hacer frente a ese problema, existe un grupo de enzimas especializadas que copian y toleran diversos desperfectos en el ADN. PrimPol es probablemente la ADN polimerasa de traslesión humana más antigua y la primera capaz de iniciar la síntesis de nuevas cadenas a partir de unidades de deoxinucleótidos”.
<p>Estructura de la doble hélice del ADN. / <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/File:DNA_Structure%2BKey%2BLabelled.pn_NoBB.png" target="_blank">Wikipedia</a></p>
El ADN de cada una de las células codifica nuestros genes, y es a la vez el manual de instrucciones que define las alternativas de expresión asociadas a la diferenciación celular de nuestros tejidos.
Según este estudio, la copia de cadenas de ADN dañadas conlleva la introducción de mutaciones que podrían tener un impacto en el envejecimiento de las células, pero que también desempeña un papel crucial en la evolución de los genomas y en la diversificación de la vida en la Tierra.
“Esta nueva ADN polimerasa humana, que está presente tanto en el núcleo como en las mitocondrias de nuestras células''.




Mediante análisis, los investigadores han visto que la eliminación de PrimPol afecta a la replicación del ADN mitocondrial, lo que sugiere que existen mutaciones en PrimPol que pueden estar relacionadas con mitocondriopatías humanas.




Logran amplificar el genoma con una sola célula


Un equipo internacional de investigadores ha creado un método capaz de amplificar el genoma de una sola célula y que permite hacer diagnósticos a partir de minúsculas cantidades de ADN que circulan por la sangre y los fluidos del organismo, las llamadas "biopsias líquidas".
TruePrime, como se ha bautizado al método, se describe hoy en la revista científica británica Nature Communications.
 
El procedimiento es el resultado de una colaboración entre los científicos de la empresa hispano alemana Sygnis AG y los del Centro de Biología Molecular Severo Ocho.
De hecho, "se trata de un caso excepcional porque, en este trabajo, la publicación científica llega después que el trabajo empresarial", explica a Efe Luis Blanco.
 
El procedimiento, que ya está patentado y comercializado, consigue extraer el ADN de una célula, copiarlo y amplificarlo hasta una cantidad suficiente para hacer análisis de diagnóstico o trabajos forenses.
"La cantidad de ADN de una célula es tan pequeña que resulta insuficiente para analizarlo, por eso hay que amplificar esta información", matiza Ángel J. Picher, investigador de Sygnis.
 
Uno de los métodos principales para amplificar el ADN, se basa en la combinación de una enzima (la polimerasa) con unos cebadores de ADN (moléculas cortas de secuencia aleatoria) que sirven de punto de inicio para que la polimerasa copie el ADN.
"Nosotros hemos eliminado esos cebadores sintéticos y hemos introducido un nuevo enzima, denominado PrimPol, que se encarga de generar cebadores para la polimerasa durante el proceso de amplificación, lo que evita la generación de artefactos, aumenta la sensibilidad y mejora la calidad del producto amplificado", afirma Picher.
 
El resultado es una técnica que "no sólo permite amplificar el escaso ADN de una célula, sino que lo consigue sin errores: el ADN amplificado es idéntico al que está dentro de la célula", asegura Blanco.
El método TruePrime también se utiliza para amplificar ADN tumoral circulante, explican sus creadores.
 
"La tecnología tiene un gran potencial, ya que es capaz incluso de amplificar los fragmentos de ADN que circulan por la sangre y otros fluidos"
 
"Extraer y secuenciar el ADN que circula por el torrente sanguíneo servirá para detectar mutaciones relevantes desde un punto de vista diagnóstico o terapéutico", explican los investigadores.
 
El procedimiento, por tanto, "servirá para generalizar el uso de las biopsias líquidas que deberían sustituir a las biopsias de tejido convencionales, que resultan invasivas y menos representativas de la etiología del tumor", concluye Picher.
 
De hecho, diversos estudios en los últimos años apuntan que las biopsias líquidas de muestras de sangre son una buena alternativa a las biopsias de tejido, ya que, entre otras ventajas, son capaces de ofrecer una imagen precisa del paisaje genómico del tumor.
Y es que la información que facilitan estas pruebas ayudan a los profesionales clínicos a seleccionar la terapia más adecuada para cada paciente. EFE

¿Qué es CRISPR?

Este logro no fue invención del ingenio humano, sino la evolución biológica, quien descubrió unos catalizadores de enorme especificidad o unas placas fotovoltaicas para convertir la luz solar en energía química. Pero CRISPR va todavía más allá. Este sistema es una forma barata, eficaz y fácil de modificar el genoma humano.

Un microbiólogo ilicitano, Francis Mojica, quien lo descubrió en 1993 como un sistema inmune de las bacterias y las arqueas. Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier la convirtieron en 2012 en el sistema de edición genómica actual.

Sus aplicaciones son muy extensas, pero las más importantes son la referente a la edición del genoma humano. Esto ocurrirá en tres fases.

Principalmente, será posible usar la técnica para corregir genes erróneos en personas con enfermedades hereditarias. Esto ya se intentó con técnicas menos eficaces, pero esta está llamada a convertir la terapia génica en una metodología de utilidad clínica, como ya se ha demostrado en animales.

En la segunda fase, no implica poner parches en personas enfermas, sino erradicar la enfermedad genética en cuestión en su línea germinal, también dicho, en las células precursoras de sus óvulos o espermatozoides, de modo que esa persona y toda su descendencia nazca sin esa enfermedad.

Y finalmente, se utilizará no para curar enfermedades, sino para mejorar cualidades humanas como la inteligencia u otros rasgos psicológicos.

Esto conlleva un largo camino que ya ha pasado a algo no ficticio.