Desarrollan una proteína que permite conocer cómo va a responder un enfermo de cáncer a la quimioterapia.

La investigadora María Ángel García Chaves, recientemente premiada por la Real Academia Nacional de Farmacia, lidera un proyecto que estudia la denominada proteína quinasa 'PKR' que permitiría conocer, con carácter previo a la quimioterapia, la eficacia de este tratamiento frente al cáncer.

Esta doctora, es investigadora del Sistema Nacional de Salud 'Miguel Servet' y pertenece a la Unidad de Gestión Clínica de Oncología del Complejo Hospitalario Universitario de Granada. Además, forma parte del grupo de investigación que dirige el doctor Juan Antonio Marchal Corrales "Terapias Avanzadas: Diferenciación, Regeneración y Cáncer". Trabaja desde hace años en el descubrimiento y mecanismo de acción de esa proteína hasta sus implicaciones clínicas y terapéuticas. En concreto, ha estudiado el mecanismo de acción y regulación de la 'PKR' en el Centro Nacional de Biotecnología de Madrid y en el Instituto de Investigación Biosanitaria de Granada.

El objetivo es poner de manifiesto la importancia que esa proteína tiene como diana molecular de fármacos quimioterapéuticos convencionales y de nueva síntesis y su potencial como biomarcador y diana terapéutica en enfermedades como el cáncer y otras neurodegenerativas y autoinmunes.

Tras su inicial trabajo en diferentes laboratorios, ha logrado trasladar su análisis a pacientes, lo que se denomina investigación "traslacional" para alcanzar así una medicina más personalizada. Según ha explicado la 'PKR' es una proteína que responde al estrés celular y que, en pacientes con cáncer, es en buena parte responsable de que las células tumorales se mueran cuando se les aplica un tratamiento de quimioterapia.

A través de dos proyectos concedidos por la Junta de Andalucía y el Instituto de Salud Carlos III, García Chaves pretende estudiar cómo se encuentra esa proteína en los pacientes de cáncer, en concreto los de colon, que responden o no a la quimioterapia.

La presencia de esa proteína varía mucho dependiendo del paciente, de ahí que la investigación pretenda relacionar su estado con la respuesta del paciente a la quimioterapia.

Si del análisis logran validarse las hipótesis planteadas, el objetivo futuro sería desarrollar un 'kit' comercial que permitiera un test genético basado en la referida proteína y conocer así, gracias a esa prueba, si el paciente va a responder o no a la quimioterapia.

Todo esto evitaría al enfermo de cáncer los efectos secundarios negativos en caso de que este último tratamiento no le resultara eficaz y buscar, en cambio, otras alternativas terapéuticas. "Hemos visto que las líneas celulares que no tienen esta proteína no responden a la quimioterapia, no les hace nada. Ahora queremos ver si los pacientes que no la tienen o la expresan poco responden a ese tratamiento", ha señalado.

El proyecto también quiere ver otros biomarcadores, los denominados 'microRNAs' en sangre, que también permitirían mediante un simple análisis predecir la respuesta del paciente al tratamiento.

Fuente: Antena 3.

Desvelado el mecanismo que regula el tamaño de las células en función de sus nutrientes

Las plantas y los animales alcanzan un mayor tamaño cuanto mejor alimentados están debido a que sus células crecen más si disponen de un mayor número de nutrientes. Sin embargo, los científicos no conocían el motivo. Un artículo publicado en la revista Current Biology por investigadores del Instituto de Biología Funcional y Genómica (IBFG, centro mixto del CSIC y la Universidad de Salamanca), en España, identifica un complejo mecanismo molecular por el que las células con más nutrientes tienen más tiempo para crecer antes de dividirse. Este descubrimiento tiene implicaciones en el envejecimiento y en enfermedades como el cáncer.

Los investigadores británicos Peter Fantes y Paul Nurse describieron hace 40 años que células de levadura cultivadas en un medio rico en nitrógeno eran de mayor tamaño que las mismas células cultivadas en un medio pobre. Además, observaron que las células eran más grandes porque retrasan la división celular y así disponen de más tiempo para crecer hasta que llega el momento de su división. Por lo tanto, debía existir una conexión entre el crecimiento celular y la división celular, de manera que a mayor tasa de crecimiento, más se retrasa la división, lo cual genera células más grandes.

El equipo de Sergio Moreno, director del IBFG, ha descubierto el mecanismo molecular que acopla estos dos aspectos, el crecimiento celular con la división celular, determinando así el tamaño de las células en función de su ambiente nutricional.

La clave estaba en encontrar una conexión entre TOR (Target of Rapamycin), el controlador central del crecimiento celular, y los complejos Cdk/Ciclina, que regulan la división celular. “TOR es el motor de combustión de las células, que se pone en marcha gracias a los nutrientes y, cuando hay muchos, le comunica a los complejos Cdk/Ciclina que esperen antes de iniciar la división celular”, resume Sergio Moreno en declaraciones a DiCYT.

Los científicos han descubierto que ambos se acoplan gracias a un módulo de Greatwall-Endosulfina-PP2A/B55, compuesto por una proteína quinasa (Greatwall), una proteína fosfatasa (PP2A/B55) y un potente inhibidor de PP2A/B55 (endosulfina) que solo la inhibe cuando previamente ha sido fosforilada por Greatwall. Las proteínas quinasas catalizan la adición de grupos fosfato (fosforilación) a otras proteínas diana, mientras que las proteínas fosfatasas catalizan la reacción opuesta, la eliminación de grupos fosfato (desfosforilación). Estas reacciones de fosforilación/desfosforilación modifican la actividad de las proteínas diana.

En medios ricos en nitrógeno, el controlador central del crecimiento (TOR) está muy activo e inhibe a Greatwall, por lo que la proteína fosfatasa PP2A/B55 también está muy activa al no ser inhibida por la endosulfina. Niveles elevados de PP2A/B55 contrarrestan la activación del complejo que regula la división celular y las células entran en mitosis (el proceso previo a la división celular) con un tamaño más grande.

En medios pobres, la actividad de TOR cae, facilitando la activación de Greatwall, que a su vez fosforila a la endosulfina e inhibe a PP2A/B55, lo cual permite la activación prematura del complejo que regula la división celular y la entrada en mitosis con menor tamaño.

La relación es tan compleja que su demostración a través de experimentos genéticos en cultivos de levadura ha llevado seis años de trabajo. El esfuerzo ha merecido la pena porque los resultados son muy relevantes, ya que estas rutas se conservan en las células animales.

Esto suscita un enorme interés biomédico, puesto que TOR y los complejos Cdk/Ciclina son importantes para el envejecimiento y algunas enfermedades relacionadas. Por ejemplo, el cáncer se caracteriza, precisamente, por un crecimiento y una división celular extraordinarios.

De hecho, algunos estudios indican que inhibir a TOR retrasa el envejecimiento. “Parece que sería importante que TOR estuviera muy activo en el momento del crecimiento de los seres vivos, pero que en una segunda etapa sería crucial una disminución de esta actividad para prolongar la vida”, apunta Moreno. En este sentido, ciertas investigaciones apuntan a que una disminución de calorías hace vivir más y la clave puede estar, precisamente, en un TOR menos activo.

Por otra parte, llevado al ámbito del ser humano, el hecho de que las generaciones actuales estén mejor alimentadas y alcancen una mayor estatura que hace décadas también puede estar muy relacionado con un mayor tamaño de sus células, que reciben una mayor cantidad de nutrientes.

El ‘tatuaje’ que vigila tu corazón

Un ritmo cardíaco que se para por un segundo, que fluye de manera irregular o sin freno: un corazón desbocado es motivo suficiente para que un cardiólogo recomiende llevar una pequeña riñonera, llena de cables y electrodos conectados al pecho durante las siguientes 24 o 48 horas. El médico quiere descubrir qué te desboca el corazón y por qué.

Se trata de un Holter, una grabadora que registra la actividad cardíaca de los pacientes para ayudar al diagnóstico de posibles enfermedades. Aunque es cada vez más pequeño, su diseño puede resultar incómodo o aparatoso. Para solucionar este problema, un grupo de científicos ha creado una pegatina. Mide cuatro centímetros y se adhiere a la parte interior del antebrazo, a la altura de la muñeca. Según los investigadores, recoge la misma información que un electrocardiograma. Su estudio se acaba de publicar en la revista Science Advances.

Los investigadores cuentan que para que los datos sean lo más fiables posible lo ideal es que el paciente no sienta que está siendo monitorizado. Y con esta pegatina se consigue: mide 0,004 milímetros de grosor, está construida con electrodos diminutos y una fila de amplificadores que transmiten la información a la parte donde se almacenan los datos. Es muy flexible y, según los investigadores, puede aguantar las "deformaciones cotidianas" provocadas por la persona que la lleve. Tiene una membrana de silicona elástica con nanopartículas de oro, que aumentan su estabilidad y memoria.

De izquierda a derecha: electrodos que recogen información, amplificadores y almacenamiento.

Igual que el Holter, esta pegatina está destinada a pacientes con alteraciones de la frecuencia cardíaca, como las arritmias. El latido irregular del corazón puede ser mortal si no se trata, pero "las arritmias pueden ser imprevisibles y muy breves, por eso es importante el monitoreo continuo del corazón para diagnosticarlas", cuenta el investigador principal, Dae-Hyeong Kim, de la Universidad Nacional de Seúl (Corea del Sur). También puede ser útil para pacientes que sufran mareos o pérdidas de consciencia, según Carlos Macaya, jefe de Cardiología del Hospital Clínico San Carlos de Madrid.

En los últimos años se han desarrollado dispositivos distintos al Holter, como relojes o bandas, que también miden la actividad del corazón, pero los materiales de los que estaban hechos tenían problemas con la eficiencia de su almacenamiento y no se adherían lo suficiente a la piel para detectar el ritmo cardíaco con precisión.

Los investigadores están convencidos de que los resultados de su estudio ayudarán a diseñar en el futuro dispositivos móviles para monitorizar la salud a distancia que estén mejorados y personalizados.

El 'cortapega' de ADN, descubrimiento del año

Los seres humanos llevan milenios manipulando genéticamente a otros seres vivos, a través de los cruces entre animales o plantas o incluso bombardeándolos con rayos X. Pero, hasta hace poco, intervenir con precisión en el ADN cambiando un simple gen requería mucho tiempo y trabajo. Tecnologías como los dedos de zinc, una especie de tijeras que permiten seleccionar con precisión la parte de ADN que se pretende manipular, comenzaron a cambiar la situación y ya han mostrado su potencial para combatir infecciones como el VIH. Sin embargo, estas técnicas siguen siendo caras y difíciles de utilizar en comparación con el CRISPR.

El trabajo con este sistema es, según explicaba en EL PAÍS el investigador del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC Lluis Montoliu, similar a la labor de edición de un procesador de textos: “Puedes cambiar desde una letra [una base] hasta un párrafo [un gen]”. Los científicos ya han utilizado esta tecnología para corregir las erratas genéticas que producen enfermedades como la distrofia muscular, en la que un solo gen fallido desencadena la dolencia. Para las enfermedades que dependen de la actividad de muchos genes, la mayoría, la capacidad para borrar o reemplazar trozos de ADN servirá para acelerar la comprensión de las interacciones entre esos genes y su relación con la enfermedad.

El sistema tiene dos componentes básicos: un trozo de ARN, el mensajero de la información genética, que sirve de guía para identificar el fragmento de ADN que se quiere editar, y una enzima que lo corta. Esta herramienta tiene su origen en un sistema de defensa de las bacterias, que utilizan el CRISPR para integrar el material genético de los virus que les atacan y guardarlo en su propio ADN para reconocerlo y utilizarlo en una próxima infección. Cuando llega, con la muestra almacenada en su base de datos de virus peligrosos, la bacteria envía el ARN guía hasta el virus que es extirpado con la enzima a modo de bisturí.

La técnica ya se ha probado con éxito en ratones, monos y perros. Los científicos sueñan ya con las aplicaciones médicas del CRISPR , que permitiría curar enfermedades genéticas en la línea germinal de los pacientes. Esto significaría que no solo se repararía su problema, sino que se acabaría con la dolencia en su descendencia. Aunque hacer esto es ilegal en muchos países, un grupo de científicos chinos ya ha modificado embriones humanos con este sistema y en Reino Unido ya han pedido permiso para seguir ese camino. En ambos casos, se trata de embriones inviables, que no pueden acabar en un nacimiento.

Además de convertirse en una herramienta que ya es habitual en laboratorios de todo el mundo, el CRISPR ya ha dado recompensas a sus descubridores. Este año, Emmanuelle Charpentier, francesa, y Jennifer Doudna, estadounidense, las dos principales responsables de esta revolución, recibieron el premio Princesa de Asturias de Investigación, y se considera casi seguro que pronto recogerán el Nobel. Además, ambas trabajan ya con el apoyo de importantes inversores para desarrollar aplicaciones médicas a partir de su método.

Un nuevo test para detectar precozmente cáncer de páncreas

Los tumores primarios generan un tipo de células malignas, las llamadas células tumorales circulantes (CTC), cuya presencia alerta del desarrollo de la enfermedad. El problema es que como las CTCs son grandes, irregulares y tienden a formar grupos, se quedan trabadas en los vasos sanguíneos de pequeño tamaño.

Así ocurre, en teoría, con las CTCs liberadas por los tumores gastrointestinales: tras fluir por la vena porta (que transporta sangre entre el tracto gastrointestinal y el hígado), acaban atrapadas en los vasos capilares hepáticos. Por eso, pocas células tumorales alcanzan las venas de los brazos, donde se efectúan habitualmente los análisis.

Ahora, un grupo de investigadores de la Universidad de Chicago ha comprobado empíricamente este supuesto extrayendo sangre de la vena porta a 18 pacientes sospechosos de haber contraído tumores en el páncreas o los conductos biliares, intervención que fue realizada durante endoscopias rutinarias. El resultado no deja lugar a dudas: los científicos encontraron CTCs en el 100% de los pacientes, mientras que solo 4 de las 18 extracciones convencionales en los brazos detectaron esas células malignas.

Seguro y mínimamente invasivo, este método puede ayudar decisivamente a realizar diagnósticos más precisos y precoces antes de que el tumor haya producido metástasis y, por ejemplo, aún admita un tratamiento quirúrgico. También, indican los expertos, permitirá personalizar las terapias, de acuerdo con el número y tipo de CTCs que se detecten.

El cáncer de páncreas, uno de los más agresivos que existen, acaba con la vida de 4.400 españoles cada año.

Fuente: muy interesante.

El día que conocí a Francis Crick

Historia narrada por el neurólogo y escritor británico Oliver Sacks. 

En 1953, mientras yo estaba en Oxford, leí la famosa carta sobre la“doble hélice” de James D. Watson y Francis Crick cuando se publicó en la revista Nature. Me gustaría decir que comprendí de inmediato su tremenda importancia, pero no fue ese el caso, y lo mismo le ocurrió a casi todo el mundo.

Sólo en 1962, cuando Crick fue a San Francisco y pronunció una conferencia en el Hospital Monte Sión, comencé a comprender las enormes implicaciones de la doble hélice. La charla de Crick no trató de la configuración del ADN, sino del trabajo que había llevado a cabo con el biólogo molecular Sydney Brenner para determinar cómo la secuencia de las bases del ADN podía especificar la secuencia de aminoácidos de las proteínas. Después de cuatro años de intenso trabajo acababan de demostrar que en ese proceso intervenía un código de tres nucleótidos, lo cual, en sí mismo, era un descubrimiento no menos importante que el de la doble hélice.

Pero estaba claro que Crick había pasado a otras cosas.

En su charla insinuó que había dos grandes empresas cuya exploración se llevaría a cabo en el futuro: comprender el origen y la naturaleza de la vida, y comprender la relación entre el cerebro y la mente, y en concreto, la base biológica de la conciencia. ¿Tenía la menor idea, cuando nos habló en 1962, que esos serían los mismísimos temas que él abordaría en años futuros, en cuanto “se hubiera ocupado” de la biología molecular, o al menos la hubiera llevado a una fase en la que pudiera delegarla en otros?

Unos años más tarde lo vi en un congreso celebrado en 1986 en San Diego. Había muchísima gente, y estaba lleno de neurocientíficos, pero a la hora de cenar me identificó, me agarró por los hombros, me hizo sentarme a su lado y me dijo: “¡Cuénteme historias!” En concreto, quería que le contara historias de cómo la visión podía verse alterada por el daño o la enfermedad cerebral.En 1979 Crick publicó, en Scientific American, Pensando en el cerebro, un artículo en el que, en cierto sentido, legitimaba el estudio de la conciencia en términos neurocientíficos; antes de ello, la cuestión de la conciencia se consideraba algo irremediablemente subjetivo, y por tanto ajeno a la investigación científica.

No recuerdo qué comimos, ni nada más de la cena, sólo que le conté historias de muchos de mis pacientes, y que cada una de ellas le provocó numerosas hipótesis y sugerencias para posteriores investigaciones. Unos días más tarde le escribí una carta y le confesé que la experiencia había sido “parecida a sentarse junto a un reactor nuclear intelectual. (...) Nunca había experimentado tanta incandescencia”. Se quedó fascinado cuando le hablé del señor I., y también cuando le conté que algunos de mis pacientes habían experimentado, en los pocos minutos de un aura de migraña, un parpadeo de imágenes estáticas, “congeladas”, en lugar de su percepción visual normal y continua. Me preguntó si esa “visión cinemática”, tal como yo la llamaba, era siempre un estado permanente o se podía provocar de un modo predecible y que pudiera ser investigado.

Le contesté que no lo sabía.

¿Adiós a la anemia?

El centro tecnológico AINIA (Paterna, Valencia) ha participado junto a las universidades de Bolonia (Italia) y la Politécnica de Lodz (Polonia) así como cuatro pymes alimentarias, en el proyecto europeo «Bake4fun» en el que se ha diseñado, desarrollado y validado prototipos de productos de panadería. Entre ellos, destaca un pan enriquecido con hierro microencapsulado, que además es rico en antioxidantes y que está elaborado a partir de harinas integrales tradicionales. Todos estos productos, a su vez, presentan unas adecuadas características organolépticas (aroma, sabor, etc.).

Gracias a la aplicación de la tecnología de la microencapsulación aportada por AINIA en los prototipos panarios funcionales trabajados, se ha conseguido superar el efecto amargo del hierro en los mismos,logrando así que las características organolépticas de estos prototipos, principalmente el aroma y el sabor, sean aceptadas por parte del consumidor.

Enmascarar el hierro
En este sentido, se han realizado microcápsulas con almidón modificado, en colaboración con EPSA , que ha permitido enmascarar el sabor del hierro en el pan, a la vez que protegerlo durante su proceso de elaboración, garantizando su liberación a nivel intestinal para su posterior absorción.

Dietas pobres en hierro
En el desarrollo de los diversos los prototipos se han realizado estudios in vitro de biodisponibilidad, con el digestor dinámico in vitro de AINIA, junto con cultivos celulares, a fin de validar en pruebas a nivel piloto la absorción del hierro a nivel intestinal para pasar al torrente sanguíneo.
El proyecto tiene en sus objetivos paliar los problemas derivados de dietas con escaso aporte de hierro, como la anemia ferropénica, que es común en todo el mundo. Este tipo de anemia afecta entre 1,5 y 2 millones de personas.