Descubierta una sexta ‘letra genética’ en células de animales y plantas

Los nucleótidos adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T) no son las únicas letras en la naturaleza. De sobra es conocido la existencia del uracilo (U) en las cadenas de ARN (la copia que sale del núcleo celular del ADN). Pero un reciente descubrimiento, según explican Holger Heyn y Manel Esteller, del Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (Idibell), ha añadido otro carácter a este abecedario. Sumado a otra letra minoritaria descubierta en los ochenta, eso eleva a seis las bases en células eucariotas (las que forman los animales y plantas superiores, humanos incluidos).
Las dos nuevas letras son la metil-citosina y la última encontrada, la metil-adenina. Su hallazgo en algas, moscas (la famosa del vinagre,Drosophila melanogaster) y gusanos (el no menos conocido en el mundo de la genética Caenorhabditis elegans).

3-metiladenina

La metilación de las bases es un proceso vital en la biología molecular. Ese paso, la unión de un grupo metilo CH3- a las bases, actúa como una señal para activar y desactivar genes (lo que se denomina epigenética), pero Esteller explica que en este caso no se tata de una marca temporal. "La metil-cisteína es muy estable, se transmite a la descendencia y está relacionada con la diferenciación sexual y la configuración del cerebro", dice el investigador. También intervienen en la diferenciación celular, que hace que una se convierta en corazón o en vesícula, por ejemplo".Este carácter de estabilidad y transmisibilidad es fundamental para considerarlo una letra genética aparte, y no solo una variedad de las ya conocidas.

La nueva descubierta, la metil-adenina, "ya existe en bacterias, donde las defiende contra los virus. De alguna manera diferencia el ADN propio del ajeno", dice Esteller. Con ello se sabe dónde dirigir las defensas. En las especies donde se ha descubierto, "actuaría para regular la expresión de determinados genes, constituyendo por tanto una nueva marca epigenética", explica.

El hallazgo se ha debido al uso de técnicas "de gran sensibilidad debido a que los niveles de mA en los genomas descritos son bajos". Además,  parece ser que la metil-adenina "tendría un papel específico en las células madre y en etapas tempranas del desarrollo", afirma.

El reto ahora es intentar encontrarla en mamíferos, y ver qué papel desempeñaría.

Alertan sobre nuevo virus transmitido por el Aedes

la cartera sanitaria dio a conocer la alerta preventiva acerca de la introducción de un nuevo virus transmitido por el mosquito Aedes aegypti, denominado “Zika”.

 Existe alto riesgo de diseminación de la enfermedad por la movilidad de viajeros, por el alto grado de infestación larvaria y porque toda la población es susceptible, teniendo en cuenta que nunca antes había circulado en territorio nacional.

Se trata de un virus similar al Dengue pero cuyos síntomas se consideran más leves. Es común que genere cuadros febriles, ronchas en la piel, dolores de cabeza, conjuntivitis, dolor ocular y en los huesos. La incubación de la enfermedad se calcula hasta por dos semanas y sus síntomas pueden durar entre tres y cinco días.

La circulación del Chikungunya sigue circunscripta en su mayor porcentaje al Área Metropolitana de Asunción y al departamento Central.

 Ante esta situación, el Ministerio de Salud Pública también lanzó una alerta, de manera a activar los mecanismos preventivos, con el mismo equipo involucrado en los trabajos de lucha contra el Dengue y el Chikungunya

Un estudio revela cómo actúan las enzimas encargadas de la protección del genoma

Los científicos de la Cornell University, en Estados Unidos, describieron una nueva técnica que permite entender minuciosamente la acción de las enzimas encargadas de proteger al genoma contra los problemas ocurridos durante el proceso de replicación del ADN.

Esta nueva técnica podrá ayudar en el desarrollo de drogas con acción más específica contra distintos tipos de cáncer y en la comprensión de enfermedades relacionadas con el mal funcionamiento de las enzimas conocidas como cinasas o quinasas, que regulan todos los procesos importantes en el interior de las células

Las cinasas se encargan de catalizar una reacción química conocida como fosforilación, que consiste en la transferencia de un grupo fosfato de moléculas de alta energía, como el ATP (trifosfato de adenosina), a proteínas blanco o sustratos.

Los Qmaps pueden ayudar a descubrir en qué situaciones y de qué manera debe inhibirse la actividad de esa cinasa para atacar y acabar con distintos tipos de cáncer, con una interferencia mínima en células normales.

Los científicos extrajeron las proteínas de las células de levadura y las rompieron  en varios pedazos. El espectrómetro logra medir la masa de cada uno de esos fragmentos y detectar si hay un grupo fosfato unido a ellos o no. De esta forma es como lograron saber desde dónde y hasta dónde se trasladarán los radicales. La precisión es tan alta que pidieron saber incluso a qué residuo de aminoácido de la proteína blanco se unió el grupo fosfato.

Los científicos lograron ver si una determinada droga que le provoca un daño al ADN aumenta o disminuye los eventos de fosforilación en cada una de las proteínas blanco, por ejemplo. Es decir, conseguimos descubrir no solamente cuándo y cómo se activa la ATR, sino también en qué nivel están siendo regulados sus distintos sustratos

La simbiosis: la otra evolución

Siempre hemos pensado que las especies evolucionaban de forma competitiva, haciéndolo solo los mejor preparados para ello. Pero, ¿y si no fuera siempre así?

Como ya sabemos, la simbiosis es una relación de "convivencia" que beneficia a ambos organismos, como por ejemplo la existencia de la bacteria Escherichia coli en los intestinos animales.  La biología ha identificado casos de todo el proceso que lleva a dos especies separadas por millones de años de evolución a formar una especie única. A continuación veremos algunas especies que han evolucionado de esta manera, asegurándose la supervivencia de una forma distinta a la que estamos acostumbrados. 

-El platelminto Paracatenula. Es un gusano plano, de un milímetro, cuyo hábitat son sedimentos arenosos en océanos. Esta especie, con la evolución, ha perdido la boca y el tubo digestivo. Se alimenta gracias a una bacteria incorporada (Riegeria galateiae) que le proporciona energía oxidando sulfuro del medio. Esta bacteria pasa a la descendencia como un gen más.

Calamar bioluminiscente

-Las cigarras, (Cicacidae), incorporan dos bacterias simbiontes, Hodgkinia y Sulcia, quienes les ayudan a aprovechar más lo que comen y a poder sobrevivir mientras se encuentran en estado latente de ninfas (hasta 17 años).

Para poder entender mejor este proceso, veamos una especie (aunque existen más) cuyo proceso de "unión" aún no ha finalizado y se consideran en transición.

-El calamar bioluminiscente obtiene los diseños de luz y color que utilizan para camuflarse de unas bacterias luminescentes simbióticas. Sin embargo, no las heredan de padres a hijos, por lo tanto, tienen que adquirirla (por ejemplo, comiéndosela) en algún momento de su vida.

Se acabó el problema de los transgénicos.

En equipo de la universidad de Yale (EE.UU) ha desarrollado una novedosa técnica para la creación de organismos modificados genéticamente (OGM), más conocidos como transgénicos.

Uno de los principales problemas de estos organismos creados en laboratorio es su posible, y preocupante, expansión por los medios naturales donde podrían mezclarse con las especies "originales". Pero, ¿cómo evitarlo?; han surgido diversas ideas, como la esterilización de las plantas modificadas, que desgraciadamente no se pueden aplicar en todos los casos; Sin embargo, este equipo de científicos tuvo una idea revolucionaría: cambiar el ADN de esos organismos para que solo se desarrollen donde queramos.

La idea parece simple, pero no es así. El procedimiento consistió en reescribir todo el ADN de una cepa de bacterias de modo que dependieran de un aminoácido sintético especial que no existe en la naturaleza, lo que supone un gran avance para el desarrollo de estos organismos en ambientes agrícolas, biorremedación ambiental o para terapias médicas.

En general, este descubrimiento permite limitar el desarrollo de estos organismos a únicamente aquellos lugares adaptados para ello o, dicho de otro modo, aquellos que contengan un determinado conjunto de sustancias sintéticas.

Estas nuevas bacterias han sido nombradas como organimos genómicamente recodificados (GROs) ya que poseen un material genético diseñado exclusivamente por los componentes de ese laboratorio.

Este procedimiento permitirá crear transgénicos mucho más seguros.

Fuente: La información.

Fin al envejecimiento.

El señor Izpisúa continúa en sus andadas; Él y su equipo, junto a la Academia China de las ciencias de Pekín, han descubierto otro factor clave del envejecimiento en base a sus investigaciones del síndorme de Werner.

Esta enfermedad, como bien sabéis, acelera considerablemente el envejecimiento de aquellas personas que lo padecen, las cuales no suelen llegar a superar los 50 años de edad. En base a esta a esta rarísima enfermedad el instituto Salk ha desarrollado un modelo novedoso de análisis de las células que permite investigar las células humanas con mayor precisión y experimentar con ellas con resultados sorprendentes.

Así han hecho un descubrimiento clave: el "otro" por qué del envejecimiento. Ya habíamos oído hablar de los famosos Telómeros, cuyo "desgaste" generaba un deterioro del material genético y, por tanto, de nuestro organismo; Sin embargo, este descubrimiento va más allá. Tras múltiples análisis se ha llegado a la conclusión que el gen WRN, cuya mutación es la causante de la perturbación genética del síndrome antes mencionado, provoca la desorganización de la estructura geométrica del ADN del núcleo celular (es decir, la heterocromatina). Ello es uno de los pilares básicos del envejecimiento que permitirá seguir progresando en las investigaciones que pretenden "curar" el envejecimiento o, incluso, revertirlo.

¿Llegaremos a ser inmortales?

Fuente: Una vacuna para el envejecimiento, El País.

Hallan un tipo de célula madre que abre una nueva vía para crear órganos

El equipo de investigadores españoles ha encontrado un tipo de célula madre que permitiría generar órganos para humanos a partir de embriones animales. Si la investigación prospera, podría ayudar en la escasez de órganos y reduciría drásticamente las listas de espera; toda una quimera para la Medicina . Las células madrcélulas humanas se implantarían en un embrión animal para generar otras a partir de las cuales se lograrían órganos humanos que después podrían ser trasplantados de vuelta al mismo enfermo.El objetivo en un primer momento sería reemplazar aquellas células, tejidos u órganos dañados por enfermedades como la diabetes, insuficiencias renal, hepáticas y cardiacas.Hasta ahora el inconveniente era que ninguna de las terapias con células  madre llevadas a cabo en laboratorio habían podido trasladarse al ámbito clínico debido a la  inmadurez de dichas células no aptas para trasplantes.
La célula podría usarse como posible medicamento. Este trabajo conseguido hasta ahora en ratones de laboratorio, abre la puerta a probar con animales como el cerdo.
De dar resultado, abriría una puerta alternativa a los trasplantes, resolviendo la precariedad de órganos y ayudando a rebajar la lista de espera en pacientes pendientes de un donante.

Según la genética, somos más parecidos a nuestro padre que a nuestra madre

A pesar de que heredamos la misma cantidad de ADN de ambos padres, según los científicos de la Universidad de Carolina del Norte, la línea paterna es más fuerte para determinar cómo somos a medida que crecemos y nos convertimos en adultos, sobre todo en lo que respecta al estado de salud. La investigación se realizó en ratones de laboratorio, pero sugiere que lo mismo sucede para todos los mamíferos, incluidos los humanos.

¿Es decir que si enfermamos de adultos es culpa de nuestro padre? Bueno, es una forma de verlo, aunque los investigadores no lo ponen de esa forma.  Según los resultados de la investigación, aunque cada hijo hereda la misma cantidad de mutaciones genéticas de ambos padres, "utiliza" más de su padre, fundamentalmente aquellas que se manifiestan en edades adultas. 

Fernando Pardo Manuel de Villena, el encargado del estudio, señala que la herencia de un mismo gen puede tener diferentes consecuencias en el futuro dependiendo de si se heredó del padre o la madre. Una enfermedad heredada por vía materna puede, incluso, no manifestarse. Mientras que si se hereda del padre, es probable que sí lo haga, y de forma mucho más fuerte.

Es bastante conocido que algunas enfermedades son de tipo hereditario, pero ahora los científicos afirman que muchas de ellas se heredan más habitualmente si es el padre el que porta el gen. Entre ellas encontramos enfermedades como la diabetes tipo dos, obesidad, enfermedades cardíacas y la esquizofrenia.  

Descubierta una sexta ‘letra genética’ en células de animales y plantas

El alfabeto clave de la vida, los nucleótidos adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T) no son las únicas letras en la naturaleza. De sobra es conocido la existencia del uracilo (U) en las cadenas de ARN (la copia que sale del núcleo celular del ADN). Pero un reciente descubrimiento, según explican Holger Heyn y Manel Esteller, del Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (Idibell), ha añadido otro carácter a este abecedario. Sumado a otra letra minoritaria descubierta en los ochenta, eso eleva a seis las bases en células eucariotas (las que forman los animales y plantas superiores, humanos incluidos).

Las dos nuevas letras son la metil-citosina y la última encontrada, la metil-adenina. Su hallazgo en algas, moscas (la famosa del vinagre,Drosophila melanogaster) y gusanos (el no menos conocido en el mundo de la genética Caenorhabditis elegans) es el primero en estos seres ya superiores -aunque aún no se haya encontrado en mamíferos, explica Esteller-. El comentario del investigador y los hallazgos se publican en cuatro artículos en Cell.

La metilación de las bases es un proceso vital en la biología molecular. Ese paso, la unión de un grupo metilo CH3- a las bases, actúa como una señal para activar y desactivar genes (lo que se denomina epigenética), pero Esteller explica que en este caso no se tata de una marca temporal. "La metil-cisteína es muy estable, se transmite a la descendencia y está relacionada con la diferenciación sexual y la configuración del cerebro", dice el investigador. También intervienen en la diferenciación celular, que hace que una se convierta en corazón o en vesícula, por ejemplo".Este carácter de estabilidad y transmisibilidad es fundamental para considerarlo una letra genética aparte, y no solo una variedad de las ya conocidas.

La nueva base no ha sido encontrada -aún- en mamíferos

La nueva descubierta, la metil-adenina, "ya existe en bacterias, donde las defiende contra los virus. De alguna manera diferencia el ADN propio del ajeno", dice Esteller. Con ello se sabe dónde dirigir las defensas. En las especies donde se ha descubierto, "actuaría para regular la expresión de determinados genes, constituyendo por tanto una nueva marca epigenética", explica.

El hallazgo se ha debido al uso de técnicas "de gran sensibilidad debido a que los niveles de mA en los genomas descritos son bajos". Además,  parece ser que la metil-adenina "tendría un papel específico en las células madre y en etapas tempranas del desarrollo", afirma.

El reto ahora es intentar encontrarla en mamíferos, y ver qué papel desempeñaría.

Virus beneficiosos.

Algunos científicos investigan cómo aprovechar las capacidades de los virus para producirnos beneficios. En muchos casos, su presencia contribuye a mejorar determinados aspectos o combatir infecciones. 

El norovirus de ratón, por ejemplo,  juega un papel importante en el desarrollo del intestino de estos animales y su sistema inmune, ya que puede sustituir los efectos beneficiosos de algunas bacterias de los intestinos cuando éstas han sido diezmadas por los antibióticos. En recientes estudios se ha visto cómo una infección de norovirus de ratón restauraba sorprendentemente la función normal de los linfocitos del sistema inmune y la morfología normal del intestino.

Los virus de mamíferos también pueden dar inmunidad contra patógenos bacterianos. Los virus gamma-herpes aumentan la resistencia de ratones a la listeria monocytogenes, un patógeno humano gastrointestinal muy importante, y a la Yersinia pestisl, también conocida como peste..Los herpesvirus latentes también arman a las células NK, un importante componente del sistema inmune, que mata tanto las células tumorales de los mamíferos, como a las células que son infectadas por virus patógenos. 

Los tractos gastrointestinales de los mamíferos están llenos de virus. Hasta ahora, poco se conoce de cómo estos virus afectan a sus huéspedes, pero su número y diversidad sugieren que tienen importantes funcione. Recientes investigaciones muestran que los bacteriófagos se pegan a las membranas mucosas de muchos animales. Y las membranas mucosas son los puntos de entrada de muchos patógenos bacterianos, lo que sugiere que son la primera línea de defensa ante las bacterias invasoras.

Los virus también realizan muchos servicios en las plantas. Unas pocas plantas crecen en los barros calientes que rodean los géiseres del Parque Nacional de Yellowstone. Una de estas plantas, que es un tipo de hierba paniza, vive en una relación de simbiosis que incluye un hongo que coloniza a la planta, y un virus que infecta a ese hongo. Los tres miembros de esta simbiosis son necesarios para la supervivencia en los barros que están a más de 50 grados.

En el laboratorio se ha creado simbiosis entre los mismos hongos infectados por el virus y otras plantas. Esto ha permitido a todas las plantas que su equipo ha analizado sobrevivir en barros a altas temperaturas, incluyendo la planta del tomate. Los investigadores han descubierto también que algunos virus pueden hacer a algunas plantas tolerantes a la sequía, y se ha documentado al menos un ejemplo de tolerancia al frío inducida viralmente, descubrimientos que podrían ser muy útiles para la expansión de los cultivos. Otros virus beneficiosos son los antiguos retrovirus que hace mucho tiempo hicieron del genoma su hogar permanente. “Los genes mamíferos de la sinticina, esencial en la formación de la placenta, son genes de retrovirus que fueron incorporados en muchas ocasiones distintas. Son elementos considerados fósiles (o vestigios) de virus que pueden ayudarnos a entender la evolución de los virus” comenta Roossinck una investigadora de la Universidad del Estado de Pensilvania, University Park, especialista en microbiología y patología de plantas. En definitiva, resume Roossinck , “los virus son sin duda una de las cosas más geniales con las que me he encontrado”. “Hacen cosas realmente impresionantes con muy poca información genética. Siempre me inquietaba un poco la mala fama que tienen, así que fue muy interesante para mí encontrar cosas buenas”.

Las bacterias de tus zapatos desvelan dónde has estado

El año pasado, el microbiólogo Jack Gilbert demostró, junto a otros científicos, que cada familia tiene un aura de bacterias característicoque la diferencia de las demás. Ya entonces se hizo una pregunta clave: ¿podrían las comunidades de bacterias encontradas en los objetos personales de una persona desvelar sus últimos movimientos?

Un reciente aluvión de estudios está aportando nuevos datos acerca de la descomunal variedad de vida bacteriana que vive sobre nuestro cuerpo y dentro de él y que se conoce como microbioma humano. Esos estudios han desvelado que los humanos nos pasamos unos 124 millones de bacterias con un simple un apretón de manos (chocar los cinco transmite la mitad) y unas 80 millones en un beso con lengua. También que estas comunidades de billones de bacterias están relacionadas con la diabetes, el cáncer y otras enfermedades. Cada persona parece tener una firma bacteriana casi única y sus objetos, también.

En un estudio publicado hoy, Gilbert demuestra junto a otros colegas que esas bacterias que habitan en nuestros objetos personales sirven para reconstruir cuáles han sido nuestros últimos pasos, unos resultados que ya se están intentando aplicar a la justicia para identificar a sospechosos sin necesidad de ADN humano, solo bacteriano.

Los expertos tomaron muestras de los teléfonos móviles, los zapatos y el suelo que pisaban dos personas durante dos días

“Hemos demostrado que ir de tu sala de estar a la de un amigo produce un importante cambio en la estructura de la comunidad microbiana de tus objetos personales que podemos detectar”, explica en un comunicado Simon Lax, investigador del Laboratorio Nacional de Argonne (EE UU) ycoautor del estudio, publicado en Microbiome.

Los expertos tomaron muestras de los teléfonos móviles, los zapatos y el suelo que pisaban dos personas durante dos días. Los análisis del ADN bacteriano muestran que las comunidades de microbios en los zapatos cambian rápidamente en función del suelo y que su composición característica puede usarse para reconstruir los últimos movimientos de una persona.

“Los zapatos resultan mejores para averiguar dónde ha estado una persona y el teléfono móvil es mejor para obtener una firma personal de su dueño”, explica a Materia Gilbert, que trabaja en la Universidad de Chicago. Su trabajo también ha desarrollado un programa informático que lee los datos y es capaz de identificar a cada uno de los dos participantes solo en base al ADN de las bacterias pegadas a sus suelas. También ha confirmado el potencial de este método para rastrear los movimientos de 89 personas.

Trabajos como este están dirigidos al uso del microbioma en la escena de un crimen, por ejemplo, para identificar sospechosos. Estas técnicas aún están en fase de análisis y desarrollo, reconoce Gilbert, pero su equipo, dice, ya está colaborando en un proyecto con el Instituto Nacional de Justicia de EEUU en este sentido.

Uno de los mayores retos para asumir esta tecnología es saber cómo de rápido cambian las comunidades microbianas que llevamos de un lado a otro para saber si realmente pueden ser fiables a la hora de identificar a una persona. Otro estudio publicado hoy ofrece nuevos datos interesantes sobre el tema. El trabajo, publicado en PNAS por investigadores de la Universidad de Harvard y otras instituciones estadounidenses, es el primero en demostrar que se puede desvelar la identidad de una persona de entre un grupo de más de 200 solo en base a la firma genética que tienen las bacterias de su piel, saliva o heces como si fuera una huella dactilar. El microbioma de cada individuo, dicen los autores del estudio, tiene unos códigos genéticos bacterianos y estos se mantienen estables durante un año, según los resultados del estudio. La huella de las bacterias intestinales es especialmente duradera, permitiendo identificar a un individuo hasta un año después de la toma de la muestra en un 80% de los casos.

Crean unos músculos artificiales a partir de las células de una cebolla

Son capaces de contraerse y de expandierse en función del voltaje que circula por unos filamentos. Esto supone un paso más en la investigación de biomateriales con aplicación médica.

Desde hace algunos años los físicos y los biólogos han decidido unir sus fuerzas para producir materiales sintéticos que aprovechan algún diseño o algún componente ya presente en la naturaleza. Su aplicación más directa es la medicina, y de momento las innovaciones van desde las córneas artificiales, a las válvulas o marcapasos para el corazón, pasando por los geles que actúan como andamios y que permiten guiar la cicatrización de grandes heridas en la piel.

En la Universidad de Taiwán, ha dado un paso más allá en la investigación de los biomateriales, con el desarrollo de un músculo artificial a partir de células de cebolla. Este diseño, que ha sido presentado esta semana en el la revista «Applied Physics Letters», es capaz de contraerse o de expandirse cuando se aplica una corriente eléctrica.

«El objetivo inicial era desarrollar una microestructura en músculos artificiales que incrementara su capacidad de contraerse o estirarse». Como resultado, han conseguido crear un «músculo artificial» quepuede contraerse o expandirse en diferentes direcciones dependiendo del voltaje aplicado con una pequeña pila, a diferencia de los diseños anteiores, que solo podían hacerlo en un sentido.

Las estaciones del año hacen variar al sistema inmunitario.

Ciertas dolencias como las cardiacas o la artritis reumatoide se agravan durante el invierno, mientras que tendemos a estar más saludables en verano. La explicación podría deberse a que el sistema inmunitario humano y la expresión de algunos genes varían según las estaciones del año. Un estudio de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) indica que estos cambios, que muestran patrones diferentes en los hemisferios norte y sur de la Tierra, parecen influir en la salud humana. La actividad de casi un cuarto de los genes humanos (5.136 de los 22.822 analizados en el estudio) difiere dependiendo del momento del año –unos son más activos en invierno y otros en verano– y también cambia la composición relativa de las células inmunes en la sangre y del tejido adiposo. Los científicos ya sabían que enfermedades como las cardiovasculares, las autoinmunes o los desórdenes psiquiátricos manifiestas variaciones estacionales, como lo hace el metabolismo de la vitamina D, pero es la primera vez que se demuestra que el cambio de las estaciones puede influir en cómo funciona el sistema inmunológico.

En su estudio –publicado en Nature Communications–, los investigadores descubrieron que durante el invierno en Europa el patrón es "proinflamatorio", con lo que en la sangre se detecta un aumento de los niveles de proteínas ligadas a enfermedades cardiovasculares y autoinmunes. Mientras, en los países de África Occidental las personas experimentan un aumento de los tipos de células de temporada entre junio y octubre, la temporada de lluvias, cuando la malaria y otras enfermedades infecciosas tienen mayor prevalencia. El profesor John Todd, de la Universidad de Cambridge, explica que este "inesperado" descubrimiento es, de alguna manera "obvio", pues ayuda a explicar por qué tantas enfermedades desde las cardiacas a las mentales son mucho peores durante los meses de invierno, pero nadie había apreciado su alcance". Considera que este descubrimiento puede tener implicaciones "profundas" en cómo se trata enfermedades como la diabetes tipo 1 e incluso en cómo se planifican las investigaciones. Los investigadores examinaron muestras de sangre y tejido adiposo de 16.000 personas de los dos hemisferios terrestres y países como Reino Unido, EEUU, Islandia, Australia y Gambia. El estudio señaló que cientos de genes estaban expresados (se dice que un gen se expresa cuando está activo en una célula o tejido, lo que normalmente implica la generación de proteínas) de diferente manera en la sangre y el tejido adiposo dependiendo de la época del año en que se habían tomado las muestras. De igual manera identificaron diferencias estacionales en el tipo de células que se encontraban en la sangre. 

Un descubrimiento sorprendente fue que un conjunto de genes asociados a la respuesta individual a la vacunación estaban más activos en invierno, lo que sugiere que algunos programas de vacunación podrían ser más eficaces en esos meses, cuando el sistema inmunitario está ya preparado para responder. No está aún claro qué mecanismo mantiene la variación estacional identificada en el sistema inmunitario, aunque puede deberse a señales ambientales como la luz solar o la temperatura ambiente.

Se abre el debate: por primera vez corrigen genes en un embrión humano

Acaba de producirse uno de esos hitos de la biotecnología que solo se cuentan a razón de uno por década, o así, pero que en sus repercusiones teóricas podría situarse a la altura de los antibióticos o de las vacunas.

Ante todo, una aclaración esencial: los investigadores chinos no han descubierto nada, y su experimento está a años luz de poder calificarse como éxito. Así pues, si no hay hallazgo revolucionario, si los resultados son mediocres, y si además todo el asunto es éticamente discutible, ¿cómo puede tratarse de algo equiparable a los antibióticos o a las vacunas? La respuesta es que, si un oportuno debate concluyera en la aprobación pública de estos procedimientos, y estos pudieran perfeccionarse para garantizar una eficacia y una limpieza a la altura de los estándares clínicos, desaparecerían del mundo todas aquellas enfermedades congénitas hereditarias cuyos genes responsables han podido identificarse; es decir, la mayoría de lo que conocemos como enfermedades raras.

 

El término clave es edición genómica embrionaria. Es decir, cortar los genes defectuosos en un embrión y reemplazarlos por versiones sanas. Se trata de un procedimiento de corta-pega molecular, no muy lejano en su concepto a lo que hacían los montadores de cine cuando las películas se rodaban en película. Para aplicarlo a algo tan pequeño como una cadena de ADN, es necesario disponer de unas tijeras infinitamente pequeñas y precisas.

 

Durante décadas, los biólogos moleculares han utilizado distintos sistemas para corta-pegar genes. La biotecnología nació gracias al descubrimiento de las enzimas de restricción, proteínas que las bacterias emplean como sistemas de defensa frente a virus y que son capaces de reconocer y cortar secuencias específicas de ADN. Hoy se comercializan más de 600 enzimas de restricción distintas, que en los laboratorios se emplean como herramientas de rutina para elaborar construcciones genéticas a voluntad con la contribución de un segundo tipo de elementos: las ligasas, que pegan los bordes cortados. A las enzimas de restricción se han ido sumando otros sistemas más sofisticados como las llamadas nucleasas de dedos de cinc, enzimas artificiales que pueden diseñarse para reconocer y cortar secuencias específicas con mayor precisión que los sistemas bacterianos naturales.

 

A finales del siglo XX, cuando las nuevas tecnologías facilitaron la secuenciación de genomas a granel, los científicos se dieron cuenta de que muchas bacterias poseían unas extrañas marcas comunes en su ADN: cinco fragmentos repetidos de 29 bases (las letras del ADN), separados por espaciadores de 32 bases y secuencia variable. Los investigadores no tenían la menor idea de qué significaban, pero en 2002 se les puso un nombre: CRISPR,  una denominación puramente descriptiva sin ninguna alusión a una función que por entonces era desconocida.

 

Por abreviar, más tarde se descubrió que los espaciadores variables, son secuencias de ADN de virus que atacan a las bacterias, fragmentos que estas atrapan de sus invasores para guardar de ellos una especie de huella dactilar que les ayude a reconocerlos y combatirlos en el futuro. Es decir: cuando una bacteria sufre la agresión de un virus, corta pedazos de su ADN y los archiva en sus CRISPR. Más adelante, si el mismo virus ataca de nuevo, unas enzimas llamadas Cas que trabajan en equipo con los CRISPR se encargarán de reconocer estas huellas para cortar esas secuencias y neutralizar así al invasor.

 

Como ocurrió antes con las enzimas de restricción, de inmediato los biólogos reconocieron el enorme potencial del sistema CRISPR/Cas9 para construir y modificar secuencias genéticas a voluntad, y en solo unos años este campo se ha convertido en uno de los más calientes y prometedores de toda la biología experimental. Desde la ciencia básica hasta la terapia genética, desde la mejora de cosechas a la clonación de mamuts, las aplicaciones de CRISPR/Cas9 son tan incontables que el hallazgo podría valer un Nobel, tal como en 1978 se premió a los descubridores de las enzimas de restricción.

 

Llegamos así a lo nuevo. Investigadores de la Universidad Sun Yat-sen de Guangzhou (China) han sido los primeros en atreverse a aplicar el sistema CRISPR/Cas9 para editar genes en un embrión humano, una utilidad que ya muchos habían vaticinado pero sobre la que aún no existe un consenso ético. Es imprescindible subrayar, con triple subrayado, que los científicos chinos han empleado embriones NO viables con tres juegos de cromosomas en lugar de los dos normales. Estos embriones triploides se producen durante la fertilización in vitro cuando un óvulo queda fecundado por dos espermatozoides. Recordemos que la presencia de un solo cromosoma de más ocasiona graves alteraciones, como sucede en el síndrome de Down. Un embrión con un triple juego de cromosomas no es de ninguna manera viable.

 

Para ensayar la edición genómica, los investigadores eligieron el gen de la β-globina (HBB), cuyo producto es una proteína de la hemoglobina cuyas alteraciones causan enfermedades como la anemia falciforme o la beta-talasemia. Pero como ya he señalado al comienzo, no se puede decir que el experimento haya sido un éxito. El sistema CRISPR/Cas9 logró extraer quirúrgicamente el gen HBB en aproximadamente la mitad de los embriones supervivientes analizados, pero solo en pocos casos consiguió reparar la brecha con la secuencia de reemplazo. Aún peor, los científicos observaron que en varios casos la enzima cortó donde no debía y que algunas de las brechas se rellenaron empleando erróneamente otro gen parecido como modelo, el de la delta-globina (HBD), causando mutaciones aberrantes.

 

En resumen, un pequeño desastre. El propio director del estudio, Junjiu Huang, reconoció a Nature News que no prosiguieron más allá porque el sistema “todavía es demasiado inmaduro”. “Si quieres hacerlo en embriones normales, necesitas acercarte al 100%”, dijo Huang. El investigador asegura que su estudio fue rechazado por Nature y Science debido al conflicto ético que plantea, pero lo cierto es que la calidad de los resultados conseguidos difícilmente superaría los exigentes filtros de estas revistas.

Esta planta es hasta 100 veces más efectiva que la quimioterapia

 

Una de las plantas que están están empezando a ganar fuerza como tratamiento alternativo para el cáncer es el diente de león. Esta planta, que se ha popularizado en todo el mundo por sus múltiples propiedades para la salud, también podría tener un potente afecto anticancerígeno que podría ser hasta 100 veces más potente que la quimioterapia.

 

El cáncer es una de las enfermedades que más muertes ocasionan en el mundo al año, y lo más preocupante de todo es que la tasa de personas diagnosticadas con los diferentes tipos de tumores sigue en aumento. En la actualidad, la medicina ha tenido muchos avances y, gracias a ello, se han desarrollado diferentes tratamientos para hacerles frente. Sin embargo, muchas personas no responden adecuadamente a dichos tratamientos y terminan vencidos por esta horrible enfermedad.

Aunque actualmente la quimioterapia es uno de los métodos más utilizados para combatir el cáncer, también existen terapias de la medicina alternativa que podrían dar resultado. Si bien no es recomendado utilizar este tipo de terapias como un sustituto de las terapias médicas, sí se pueden tener en cuenta como un complemento del tratamiento.

Cabe destacar que estos tratamientos no funcionan igual en todos los pacientes con cáncer y también dependen mucho del grado de avance que tenga la enfermedad.

 

Té de diente de león para combatir el cáncer

Una de las plantas que están están empezando a ganar fuerza como tratamiento alternativo para el cáncer es el diente de león. Esta planta, que se ha popularizado en todo el mundo por sus múltiples propiedades para la salud, también podría tener un potente afecto anticancerígeno que podría ser hasta 100 veces más potente que la quimioterapia. El té de diente de león actúa sobre las células cancerosas de tal modo que algunas se pueden llegar a desintegrar hasta en un tiempo de 48 horas.

Esta planta ha sido ignorada durante muchos años, pero ahora se sabe que tiene un alto poder medicinal que la hace digna de estar en casa. En la antigüedad, el diente de león era utilizado para preparar jarabes e infusiones con el fin de combatir diferentes problemas de salud. Lo que se conoce hasta ahora es que sus beneficios son mayores de lo que se creía y su raíz, por ejemplo, tiene un alto poder para ayudar a los pacientes con cáncer.

Los científicos que han investigado la planta han descubierto que la raíz puede funcionar “mejor” que la quimioterapia a la hora de tratar el cáncer, ya que mata solo las células cancerígenas, evitando el daño de las células sanas como sí suele hacerlo la quimio.

Del diente de león se destaca que tiene propiedades diuréticas, estimula la secreción de bilis, limpia el hígado, ayuda con las alergias y reduce el colesterol. Contiene vitamina B6, tiamina, riboflavina, vitamina C, hierro, calcio, potasio, ácido fólico y magnesio. Además, contiene hasta 535% de la cantidad diaria necesaria de vitamina K y aproximadamente el 110% de la ingesta diaria recomendada de vitamina A.

El sistema inmune exhibe sus armas contra el cáncer

El último gran reto de la oncología consiste en lograr que el propio sistema inmune (estimulado por fármacos) lleve la iniciativa en la lucha contra el cáncer y combata la enfermedad. Esta ilusionante estrategia alterna resultados extraordinarios en algunos pacientes (en melanoma avanzado hay casos en los que el tumor ha llegado a desaparecer) con fracasos sonados en enfermos en los que simplemente no funciona, lo que desconcierta a los investigadores. Distintos trabajos publicados en Nature no solo extienden la eficacia de este abordaje a nuevos tumores, como el cáncer de vejiga metastásico, huérfano de avances en los últimos 30 años. Además, explican por qué en unos enfermos es eficaz y en otros no, hasta el punto de poder predecir que pacientes se beneficiarán de esta terapia.

En total, Nature presenta cinco artículos sobre los últimos avances en inmunoterapia del cáncer, algo poco usual en una publicación tan selectiva en la que entran en competencia artículos no solo del ámbito de la medicina, sino de todas las disciplinas científicas. “Desde luego, no es nada común este despliegue, no recuerdo nada igual”, apunta satisfecho a este diario el catalán Antoni Ribas, un referente mundial en inmunología tumoral y autor de uno de los trabajos.

Para comprobar que la tesis era la correcta, el grupo de Ribas pidió muestras de enfermos con melanoma tratados con Keytruda a compañeros del hospital Gustave Roussy de París. Aplicaron a las biopsias un modelo predictivo elaborado con sus hallazgos (los marcadores) destinado a pronosticar a qué pacientes les resultaría útil la terapia con este fármaco. De los 15 enfermos analizados, acertaron el resultado en 13.

Estos resultados no solo permitirán seleccionar con criterios objetivos a los pacientes que se beneficiarán de la terapia, lo que servirá para mejorar la calidad de vida y supervivencia de estos enfermos. También invitan a buscar fórmulas para conseguir activar en el resto de enfermos la presencia de linfocitos en los tumores y poder así despertar su actividad con fármacos. “Observamos que en algunos casos donde no había respuesta no había linfocitos o no estaban presentes en número suficiente, una solución podría consistir en provocar la inflamación de la zona afectada y atraer así las células del sistema inmune”, comenta Ribas.

Gemelo Parásito (Fetus in Fetu)

Frecuencia: Alrededor de 100 casos documentados en todo el mundo.

Causa: Es una exageración del caso de los siameses. Dos gemelos no llegan a separarse completamente cuando son zigotos y quedan unidos por alguna zona. Uno de estos gemelos crece sano mientras que el otro se atrofia quedando en el interior del gemelo sano y dependiendo completamente de él. Se desconoce por qué los gemelos no se separan correctamente.

Descripción: Cuando el feto hospedador consigue sobrevivir al parto, éste puede mostrar un abombamiento en la zona donde se sitúe el feto parásito. El 80% de las veces se encuentra en la región abdominal, pero también puede encontrarse en el cráneo, zona sacra, escroto…. También puede pasar desapercibido al principio. Más tarde, conforme la persona va creciendo también lo hace el feto parásito.

Al realizar pruebas de imagen se observan órganos en lugares donde no deberían existir aunque también pueden verse unas diminutas piernas, brazos, dedos, pelo o cualquier otro elemento del feto que haya desarrollado. No hay dos casos iguales de fetus in fetus, puesto que los fetos parásitos pueden situarse en zonas muy distintas del feto hospedador y, por tanto, también será diferente el grado de crecimiento y elementos que haya llegado a desarrollar. Hay fetus parásitos muy desarrollados y otros que sólo poseen un número escaso de órganos.

Un nuevo método para obtener células capaces de generar órganos humanos en animales

Tiempo y espacio. Dos conceptos inseparables para comprender el Universo y que ahora también definen la clave para lograr células capaces de convertirse en órganos humanos en el interior de animales. Un equipo multicéntrico dirigido por Juan Carlos Izpisúa ha logrado desarrollar un método sencillo y poco costoso con el que se obtienen células de gran calidad y maleabilidad que, insertadas en un lugar concreto del embrión de un animal, dan lugar a tejidos humanos. Es el primer paso necesario para hacer realidad la medicina regenerativa y que a partir de las células de un paciente se consigan injertos listos para trasplantes y tratamientos para enfermedades que hoy no tienen solución. LEER MÁS...

Revolución biomédica

Hay avances tecnológicos que son difíciles de asimilar. Lo que puede dar de sí la impresión en tres dimensiones (3D) no para de darnos sorpresas. Ya sabíamos que estas máquinas eran útiles en el campo de la arquitectura, la automoción y el diseño industrial para la fabricación de maquetas o prototipos. Pero donde está causando una verdadera revolución es en el terreno de la biomedicina.

El último gran ingenio salido de una impresora 3D es una prótesis de tráquea capaz de adaptarse al crecimiento de los tres niños afectados de traqueobroncomalacia (una patología que cierra los bronquios al respirar) a los que se les ha implantado recientemente.

El invento, desarrollado en la Universidad de Michigan (Estados Unidos), ha consistido en escanear la tráquea de cada uno de los tres pequeños que han participado en este ensayo y, a partir de esa primera imagen, se diseñó una férula personalizada. Han conseguido así que los bronquios puedan trabajar por sí solos. El implante está construido con material biodegradable, de manera que es reabsorbido por el organismo cuando las vías respiratorias están plenamente operativas.

Avances como estos son una muestra del enorme abanico de posibilidades que tiene ante sí la biomedicina. Con impresiones 3D se fabrican audífonos, vértebras, prótesis de cadera, de rodilla... Estos mágicos artefactos están diseñados para poder utilizar materiales biológicos (células, por ejemplo) con el objetivo de, en un futuro, crear tejidos humanos. Parece ciencia ficción, pero los expertos en nanoingeniería tienen en su horizonte la fabricación de órganos funcionales (riñones, vejigas, corazones) a partir de las asombrosas impresoras 3D.

De la alianza entre la tecnología y la biología pueden nacer cosas fantásticas. Y lo que es más impactante: a muy bajo coste. Los materiales con los que se ha fabricado la prótesis implantada a los niños con problemas en la tráquea ronda los ocho euros. Si además se generaliza el hecho de que los objetos puedan cambiar de forma por sí mismos para adaptarse en el tiempo a la evolución de las personas, las impresoras 3D habrán entrado en una nueva dimensión: la cuarta.

Investigadores españoles logran seguir los telómeros en las células madre de las plantas

Desde hace años se conoce el papel de los telómeros en las células de mamíferos, pero se conocía poco sobre el papel de los telómeros en procesos esenciales de la fisiología de las plantas, como el crecimiento, debido a la falta de tecnologías en este campo.

Los telómeros son secuencias de ADN no codificante que se hallan en cada uno de los extremos de los cromosomas, protegen a estos últimos y aseguran la correcta división celular. 

Ahora, un trabajo publicado en la revista Cell Reports describe el desarrollo de una innovadora tecnología que permite el seguimiento de los telómeros a nivel celular en plantas. La técnica demuestra por primera vez el papel de estas estructuras en el desarrollo de las plantas y su longevidad.

También ofrece la posibilidad de usar plantas para buscar compuestos que regulen los telómeros en células animales, que podrían tener utilidad terapéutica en enfermedades asociadas al envejecimiento, incluido el cáncer.

Las células más 'jóvenes' tienen telómeros más largos, y a medida que estas se dividen, los telómeros se acortan hasta que ya no permiten nuevas divisiones celulares.

Este proceso de acortamiento de telómeros también se ha asociado al cáncer, lo que pone de manifiesto las importantes implicaciones de estas estructuras, no solo en envejecimiento, sino también en el campo de la oncología u otras enfermedades asociadas a la edad.

A diferencia de los animales, las plantas crecen durante toda su vida. Eso es posible gracias a los meristemos, tejidos de células indiferenciadas que se hallan en los extremos de los tallos, y al nicho de células madre situado en la base de la raíz. Son estos dos órganos los que proveen a la planta de nuevas células y le permiten crecer a lo largo de toda su vida. Las células con telómeros más largos son precisamente las del nicho de células madre y las de los meristemos.

Es también en estas regiones donde la enzima telomerasa (aquella que permite el alargamiento de los telómeros) está activa, mientras que en tejidos diferenciados como las hojas o las ramas no presenta actividad.

Vemos que los telómeros y la telomerasa son esenciales para la renovación de las células madre en los meristemos y el crecimiento de la planta.Las plantas sin telomerasa activa, en las que los telómeros se acortan de forma anormal, agotan todas sus reservas de células madre en poco tiempo y dejan de crecer. Los resultados revelan una relación esencial entre la longitud de los telómeros, las células madre y la longevidad de estos organismos.

Según los investigadores que han llevado a cabo el trabajo, los resultados permitirán investigar por qué los árboles pueden llegar a vivir miles de años, y abren nuevas vías para entender el cáncer y el envejecimiento.

Fuente:http://www.rtve.es/noticias

Alergia, ¿se nace con ella o se hace?

¿Es que se nace alérgico? “El alérgico nace, en parte, porque hay un componente genético, pero fundamentalmente se hace”, sostiene Antonio Sastre, presidente de la Sociedad Española de Alergología e Inmunología Clínica.

“No se es alérgico de nacimiento”, aclara el inmunólogo José Luis Subiza, , ya que para serlo hay que exponerse previamente a los pólenes frente a los que el organismo reacciona produciendo un tipo de anticuerpos (IgE). Sin embargo, “los factores ambientales a los que está expuesta la madre durante el embarazo pueden condicionar la predisposición a desarrollar alergia en edades tempranas”.

Factores ambientales para hacerse alérgico los hay de sobra, desde la contaminación hasta la controvertida teoría de la higiene, que apunta a las vacunas, al consumo de antibióticos y a una alimentación esterilizada como causas que impiden la exposición a gérmenes en los primeros meses de vida y, por tanto, el desarrollo de inmunidad.

La solución pasa por controlar los síntomas con antihistamínicos y la vacuna para modificar la evolución de la alteración. El aumento del número de pacientes alérgicos se refleja en la venta de estos fármacos que, durante el año pasado fue de casi 20 millones de envases (un 2,8% más que el año anterior).

Si hay una cuestión en la que existe unanimidad total entre los alergólogos es sobre las vacunas. Estas se presentan como el único tratamiento para controlar la alergia, aunque requiere constancia para ver los resultados. Subiza explica que “el paciente mejora un 30% durante el primer año, para llegar al 60% el segundo, y entre el 70% y el 80% el tercer año”.

Entonces, ¿la alergia se cura? “La vacuna puede funcionar durante muchos años, pero el alérgico lo será toda la vida” opina Sastre. Más optimista es Subiza: “Se puede llegar a curar con vacunas”; aunque Palomares opina que “es necesario diseñar nuevas vacunas que mejoren la eficacia, la seguridad, y que reduzcan el tiempo necesario para adquirir tolerancia”.

Nueva vía metabólica para lograr una mejor producción de biocombustibles mediante levadura.



Hoy en día se necesitan combustibles para el transporte que sean limpios y renovables, así como los que son capaces de reemplazar a la gasolina, el gasóleo y al combustible para aviones a reacción. También se necesitan alternativas verdes y sostenibles a las sustancias petroquímicas.

La fermentación microbiana de los azúcares almacenados en las paredes celulares de las plantas y otras formas de biomasa es una fuente muy importante de biocombustibles y sustancias químicas de utilidad industrial. Esto precisa la conversión de los azúcares complejos en azúcares simples que puedan ser fermentados.

Se ha descubierto una forma de incrementar la producción de biocombustibles y otras sustancias químicas de utilidad industrial, a partir de biomasa fermentada por levadura.

Los científicos del Instituto de Biociencias de la Energía, un centro impulsado por el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en California, y la Universidad de California en Berkeley, ambas instituciones en Estados Unidos.

Introduciendo nuevas vías metabólicas en la levadura, el equipo de Jamie Cate ha capacitado a esos microorganismos para fermentar de forma eficiente la celulosa y la hemicelulosa, las dos familias principales de azúcares encontradas en la pared celular de las plantas.

 Los científicos identificaron nuevas vías metabólicas en el hongo Neurospora crassa que se emplean para digerir la xilosa, uno de los azúcares más abundantes en la hemicelulosa. La levadura Saccharomyces cerevisiae, el microbio usado más habitualmente para la producción de biocombustibles, esta no puede fermentar la xilosa.

Para conseguir que las vías metabólicas del N. crassa funcionen en la levadura, los investigadores introdujeron cinco nuevos genes en la levadura. Si bien las nuevas vías y genes permiten a la levadura fermentar directamente los azúcares de xilosa convirtiéndolos en el biocombustible o producto químico deseados, esos azúcares aún tienen que ser liberados de las paredes celulares vegetales. Esto puede hacerse, sin embargo, con un simple pretratamiento con agua caliente, en vez de con los ácidos y líquidos iónicos que utilizan los actuales métodos de pretratamiento.