Un mapa que relaciona 23.000 mutaciones genéticas con enfermedades

El Instituto de Investigación Biomédica (IRB) de Barcelona ha desarrollado una herramienta computacional que permite por primera vez relacionar las 23.000 mutaciones genéticas documentadas hasta ahora en el mundo, que afectan la función de 2.000 proteínas, con las enfermedades que provocan.

La nueva herramienta computacional se ha incorporado al consorcio mundial Pan-Cancer de análisis de tumores humanos y permite avanzar en la comprensión de las causas genéticas de enfermedades complejas como el cáncer, el alzheimer o la diabetes.

La plataforma se denomina ‘dSysMap’ -nombre en inglés para “mapa sistémico de enfermedades”- y ofrece detalles moleculares de cómo las mutaciones en determinadas proteínas alteran las relaciones con otras proteínas, lo que genera un efecto en el correcto funcionamiento de los procesos celulares.

A través de Pan-Cancer están analizando 4.000 genomas de pacientes de todo el mundo con diferentes tipo de tumor para identificar y comprender las causas de los procesos tumorales.

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Fuente: EFEFUTURO

Se puede evitar la transmisión del 80% de las enfermedades raras genéticas.

El 80 % de las enfermedades raras tienen un origen genético y pueden evitar ser transmitidas a los hijos con técnicas de reproducción asistida, de diagnóstico genético y con las mejoras en el cultivo embrionario, según han asegurado fuentes del Centro Médico de Reproducción Asistida (CREA). Este centro médico, junto con Sistemas Genómicos, están preparados para estudiar cerca de 200 enfermedades hereditarias en parejas portadoras y son referentes en la consecución de nacimientos sanos de padres afectos o portadores de enfermedades.

Los expertos han indicado que, con motivo de la celebración mañana del Día Mundial de Enfermedades Raras, la técnica de selección genética de embriones sanos, es la mejor opción reproductiva para evitar la transmisión de enfermedades hereditarias graves. Esta opción, cada vez más solicitada según las mismas fuentes, evita el nacimiento de niños afectos de enfermedades hereditarias al evitarse la transmisión, generación tras generación. La técnica selecciona sólo embriones sanos, estudiados genéticamente y generados mediante técnicas de fecundación in vitro, antes de ser transferidos al útero materno y producirse el embarazo. "Se trata de un hecho de gran importancia social y sanitaria al reducirse el número de pacientes afectos de este tipo de enfermedades que, en su mayoría, no tienen cura y cuyo promedio de tiempo estimado para obtener un diagnóstico es de 5 años", han afirmado en el comunicado. Según han cifrado, en España hay más de 3 millones de afectados y descritas más de 7.000 enfermedades raras. consideradas así cuando afectan a menos de una persona de cada 2.000.

La codirectora de CREA, Carmen Calatayud, ha asegurado que "los hijos de estas parejas, si no recurren al diagnóstico genético, tienen muchas probabilidades de padecer estas enfermedades o de ser portadores de las mismas y transmitirlas, a su vez, a su descendencia". El responsable de la Unidad de Genética Reproductiva de Sistemas Genómicos, Xavier Vendrell, ha resaltado que los nuevos métodos de diagnóstico genético permiten "acortar el tiempo de detección y diagnóstico de enfermedades raras, que en ocasiones pueden llegar a los 15 años". Según ha destacado Vendrell, "los avances en las técnicas de diagnóstico permiten obtener un diagnóstico genético preciso en poco tiempo, entre 20 días y 3 meses en nuestro laboratorio lo que permite a las parejas tomar decisiones rápidas respecto a su futuro reproductivo". En este sentido, ha añadido que "un diagnóstico genético de la enfermedad permite conocer su evolución, realizar acciones terapéuticas preventivas, llevar un riguroso seguimiento clínico de la aparición de síntomas y recurrir al diagnóstico genético de embriones para impedir la transmisión de la enfermedad". Por su parte, Carmen Calatayud ha destacado que cuando una pareja portadora de una enfermedad hereditaria desea tener hijos, es necesario realizarle un diagnóstico genético personalizado para conocer la causa genética de su patología.

Bebés de tres padres

Tras 15 años de investigación, dudas y encuestas que buscaban la opinión de los británicos, el Parlamento británico ha dado definitivamente luz verde a una nueva técnica de reproducción asistida que utiliza óvulos de dos mujeres y el esperma de un varón. El objetivo es concebir bebés sin enfermedades mitocondriales, unas patologías poco frecuentes pero muy incapacitantes. Este nuevo alarde de la reproducción asistida llega rodeado de polémica, como cada nueva técnica de fecundación «in vitro».

¿Por qué es tan polémica?

La técnica no deja de ser polémica porque supone la manipulación del embrión y porque el resultado final es un bebé que contiene genes de tres progenitores: el de los futuros padres más un pequeño plus de ADN mitocondrial de una donante. Para muchos esto no es un problema porque la donación proporcionaría solo 37 genes al niño, una gota de agua comparada con los 20.000 que aportan los padres.

¿Por qué se utiliza ADN de tres personas?

Las enfermedades mitocondriales se transmiten solo por vía materna, a través del ADN que hay en las mitocondrias, fuera del núcleo del óvulo. Para evitar la transmisión de ese ADN que puede portar la enfermedad, la técnica realiza un «trasplante de mitocondria» al embrión. Tras una fecundación «in vitro», se extraen los núcleos del espermatozoide del padre y el óvulo de la madre, que contienen ADN de los padres y se dejan atrás las mitocondrias defectuosas. Los núcleos se implantan posteriormente en el óvulo de una mujer sana al que se le ha despojado su núcleo y conserva sus mitocondrias.

¿Qué enfermedades se evitan?

Las enfermedades mitocondriales son un grupo de 150 patologías no muy frecuentes, pero sí devastadoras. Causan demencia, ceguera, daños en el sistema nervioso y en órganos vitales como el corazón y los riñones. La distrofia muscular o la ataxia cerebral son solo algunos ejemplos.

¿Se heredan los rasgos de los tres padres?

No. Las mitocondrias no llevan información genética que defina las características de una persona. De manera que los bebés que nazcan por este procedimiento se parecerán a sus padres «reales». En su concepción tuvieron elementos genéticos de tres personas, pero sólo el ADN nuclear de sus padres tendrá influencia en su apariencia física y otras características.

¿Habría otra opción?

No, por ahora. No hay otro tratamiento, salvo jugar a la lotería genética y esperar a que los niños no nazcan afectados. La mayoría de los padres que ya han tenido un bebé con una enfermedad mitocondrial opta por no tener más descendencia. La técnica no solo previene al niño de sufrir una enfermedad mitocondrial, también evita que lo hereden sus descendientes.

¿Hay algún riesgo para los niños?

Todas las pruebas experimentales indican que la técnica es segura, pero solo en ensayos de laboratorio y en pruebas en animales. En realidad, nunca se sabrá hasta que no nazcan los primeros niños. Hay médicos que advierten del riesgo de cáncer en estos «bebés de tres padres».

¿Es una técnica compleja?

Lo que se hace es como cambiar la batería de un ordenador. Con esa batería nueva el organismo funciona correctamente y la información del disco duro no se cambia. El proceso no es complicado, pero requiere un tratamiento de reproducción asistida.

La interrupción de la Glicocálix y Enfermedad.

Debido a que el glicocalix es tan prominente en todo el sistema cardiovascular, la interrupción de esta estructura tiene efectos perjudiciales que pueden causar la enfermedad. Ciertos estímulos que causan ateroma pueden conducir a una mayor sensibilidad de la vasculatura. Disfunción inicial del glicocálix puede ser causada por la hiperglucemia o LDL oxidada que provoca entonces la aterotrombosis. En microvasculatura, la disfunción de la glucocálix conduce a un desequilibrio del fluido interno, y potencialmente el edema. En el tejido vascular arterial, glicocalix interrupción provoca la inflamación y aterotrombosis.

Se han realizado experimentos con el fin de probar con precisión cómo el glicocálix puede ser alterado o dañado. Un estudio en particular utiliza un modelo de corazón aislado y perfundido diseñada para facilitar la detección del estado de la porción de barrera vascular, y trató de causar insulto inducida por el desprendimiento de la glucocálix para determinar la relación de causa y efecto entre glucocálix vertimiento y la permeabilidad vascular. Se planteó la hipótesis que la perfusión hipóxica del glicocálix fue suficiente para iniciar un mecanismo de degradación de la barrera endotelial. El estudio encontró que el flujo de oxígeno a través de los vasos sanguíneos no tiene que ser completamente ausente, pero que los niveles mínimos de oxígeno eran suficiente para causar la degradación. La excreción de la glicocalix puede ser activado por estímulos inflamatorios, tales como factor de necrosis tumoral alfa. Cualquiera que sea el estímulo es, sin embargo, el desprendimiento de la glucocálix conduce a un drástico aumento de la permeabilidad vascular. Es desventajoso para las paredes vasculares a ser permeable, ya que ello permitir el paso de algunas macromoléculas u otros antígenos perjudiciales.

Tensión de cizallamiento del fluido es también un problema potencial si el glicocálix es degradada por cualquier razón. Este tipo de estrés de fricción es causado por el movimiento de fluido viscoso a lo largo del límite del lumen. Otro experimento simliar se llevó a cabo para determinar qué tipo de estímulos provocan tensión de corte del fluido. La medición inicial se tomó con microscopía intravital, que mostró una capa de plasma de movimiento lento, el glicocálix, de 1 micrómetro de espesor. Ligero tinte dañado el glicocalix mínimamente, pero ese pequeño cambio aumentó el hematocrito capilar. Por lo tanto, la microscopía de luz de fluorescencia no debe ser usado para estudiar la glucocálix porque ese método en particular se utiliza un colorante. El glicocálix también puede reducirse en espesor cuando se tratan con LDL oxidada. Estos estímulos, junto con muchos otros factores, pueden causar daños en el delicado glicocalix. Estos estudios son evidencia de que el glicocálix juega un papel crucial en la salud del sistema cardiovascular.

Influencia de la genética en la obesidad.

Dos recientes estudios publicados en la revista Nature explican las razones por las que las personas ganan más o menos peso y la grasa queda almacenada en distintas partes de sus cuerpos. Los investigadores que realizaron estos estudios analizaron muestras genéticas de más de 300.000 personas.

Los resultados muestran más de 140 posiciones en todo el genoma que influyen en diversos rasgos de la obesidad. La dieta y el ejercicio son factores importantes aunque han descubierto que la genética es fundamental en la tendencia de las personas a ganar peso y a almacenar grasa.

El primero de los estudios se centra en los lugares en los que se almacena la grasa en el cuerpo, uno de los determinantes de riesgo para la salud. Por ello, uno de los rasgos observables vinculados a los lugares genéticos fue el ratio entre la circunferencia de cintura y de la cadera.
Las personas con las cinturas más grandes que la cadera tienen mayor grasa abdominal rodeando los órganos situados en esa zona. Esto los hace más propensos a padecer trastornos metabólicos como diabetes tipo 2  que las personas con la grasa corporal más concentrada en la cadera o distribuida por igual en todo el cuerpo. En el trabajo se constató que las localizaciones genéticas asociadas con depósitos de grasa se vinculan con genes previamente relacionados con la creación del tejido adiposo.

El segundo artículo se centra en el índice de masa corporal (IMC). En él, los científicos identificaron 97 regiones de todo el genoma que influyen en la obesidad. encontraron que las localizaciones genéticas asociadas con el IMC pueden participar en procesos neuronales, en concreto, en la señalización del cerebro, que controla el apetito y la utilización de la energía.

Estos mecanismos pueden explicar por qué no todas las personas obesas desarrollan enfermedades metabólicas relacionadas, como diabetes y colesterol alto. Asimismo, la identificación de genes y vías asociadas con la obesidad podrían revelar nuevas dianas terapéuticas para bajar de peso.

Fuente: La genética tiene más influencia en la obesidad que la dieta y el sedentarismo.

“La mitad de las mujeres con riesgo genético de cáncer de mama no lo sabe”

Nunca ha existido una carrera científica parecida a la de Mary-Claire King. Hace años, en su tesis doctoral, llegaba a la conclusión de que los humanos y los chimpancés eran, desde el punto de vista genético, idénticos en un 99 % (una idea revolucionaria). Su posterior trabajo en los cánceres humanos tuvo como consecuencia el descubrimiento del llamado gen del cáncer de mama, BRCA1, que transformó el diagnóstico y el tratamiento de esta enfermedad.

King, de 68 años, trabaja ahora como genetista en la Universidad de Washington. El periódico El País pudo hablar con ella en Nueva York después de que le concediesen el prestigioso premio Lasker.

En dicha entrevista se le preguntó el por qué de comenzar a estudiar los aspectos genéticos del cáncer de mama, a esta pregunta la genetista respondió que comenzó con este tema de manera indirecta; estudiaba Estadística  en la Universidad de Berkeley, sin embargo hizo un curso de genética y se enamoró de este campo.
Una pregunta muy interesante que se le formuló fue que cuál era la teoría predominante sobre las causas del cáncer de mama en 1.970, a la que esta mujer respondió que la teoría predominante en los 70 era que el cáncer era vírico. 

Tras ello, hablan de la clonación del posible gen mutado causante del cáncer de mama, el BRCA1 y del problema que hubo con la patente de este.

Fuente: El País
ENTREVISTA COMPLETA

Lo que la genética provoca, la genética lo cura.

El síndrome de WHIM es una rara enfermedad congénita que apenas sufren 65 personas en todo el mundo. Este trastorno está provocado por una mutación genética del gen CXCR4 (uno de los 25.000 que posee el ser humano). De este modo, las personas que lo padecen quedan exentas de defensas ante cualquier microorganismo que pueda atacar a su organismo; esto se debe a que el gen está relacionado con las células madre encargadas de formar la sangre.

Sin embargo, en los Estados Unidos, una mujer que padecía dicha enfermedad se curó repentinamente a los 38 años de edad. Tras pasar 20 años de esto, un equipo de científicos ha conseguido explicar este fenómeno cuando la mujer fue a hacerse un chequeo.

Mano de la mujer, antes y después de curarse.

La curación se debió a un extraño fenómeno denominado como "cromotripsis". Este consiste, básicamente, en que uno de los 23 cromosomas de una célula explota repentinamente en cientos de pedazos; tras esto, la célula trata volver a unirlos como puede, lo que se suele derivar en la muerte de la célula, o en un cáncer, ya que el código genético queda totalmente alterado. Sin embargo, en este caso la cromotripsis resultó muy beneficiosa, ya que reventó justo el cromosoma que contenía la mutación genética (ésta solo está presente en uno de los dos cromosomas de la pareja) y, al reconstruirse el cromosoma de manera aleatoria, se perdió el gen defectuoso (junto a otros 163 genes). Con el tiempo esta célula "sana" sustituyó a todas las demás por lo que desaparecieron los síntomas de la paciente.

Cabe destacar que la terapia génica se basa principalmente en este tipo de efectos. Como un ejemplo está el de los "niños burbuja" a los que se les extrae células madre a las que se les introduce el gen adecuado y, de nuevo, se introducen en el organismo; gracias a esto viven con normalidad de uno a tres años después del tratamiento.

Este mismo gen CXCR4 esta resultando objeto de investigaciones. Se ha descubierto que tener una sola copia de este gen (en vez de una en cada cromosoma) resulta muy ventajoso, lo que explicaría que la célula con cromotripsis sustituyese a las demás. Esta característica resultaría muy útil, por ejemplo, para tratar la leucemia, ya que las células madres con un gen CXCR4 inactivado anidarían mejor en las personas con este tipo de tratamientos.

Más información en El país.

Batalla contra la genética para salvar al demonio de Tasmania.

Una enfermedad misteriosa ha diezmado la población de demonios de Tasmania hasta tal punto que la especie podría extinguirse en cinco años. Un grupo de científicos trabaja para elaborar un mapa genético de la especie, identificar los ejemplares sanos y repoblar la isla.

Los científicos detectaron las primeras señales de la enfermedad en 1996, justo cuando la especie comenzaba a recuperarse tras décadas de caza y persecución. Desde entonces, los demonios de Tasmania desarrollan un tumor canceroso en la boca y la cara. El cáncer infeccioso les impide comer, y los animales acaban muriendo de hambre.

Los investigadores no encuentran cura para el cáncer que aqueja a la especie. Sin embargo, sospechan que su origen está en la falta de diversidad genética.

La consanguinidad “ha debilitado la especie y la ha hecho más vulnerable a enfermedades”. Save the Tasmanian Devil y la Universidad de Tasmania analizan y archivan el ADN de los ejemplares con un doble objetivo: recuperar el material genético si el animal se extingue y catalogar cada ejemplar para evitar que miembros de la misma familia se apareen entre ellos.

El biólogo Pemberton defiende que la especie todavía tiene posibilidades de sobrevivir, pero Pemberton es realista: “no sabemos por qué unos enferman y otros no, no hay vacuna, no hay forma de inmunizarlos”, lamenta, y añade que “a veces son inmunes a una variedad del cáncer, pero caen víctimas de otro”.

FUENTE:EL PAÍS.