Marcha atrás del reloj celular

Hasta hace un tiempo, la obtención de células madre embrionarias requería la destrucción de embriones; pero Shinya Yamanaka contribuyó a esquivar el debate moral con un gran descubrimiento: Yamanaka demostró que las células normales de la piel humana podían reprogramarse genéticamente para que se comportaran de manera equivalente a las células madre. Las “células madre pluripotentes inducidas" (iPS) así creadas parecen ser esencialmente idénticas a las embrionarias y poseen la capacidad de poder llegar a convertirse en cualquier tipo de célula.

Tras cuatro años de experimentos, Yamanaka descubrió 24 factores que, una vez añadidos a una célula ordinaria de fibroblasto de ratón, y sometida a los procedimientos de cultivo adecuados, proporcionaban células pluripotentes. Ninguno de estos factores era capaz de realizar por sí solo esta tarea: el secreto residía en la combinación específica de 4 genes.

Ya se han derivado las células iPS a una diversa gama de tejidos (hígado, estómago, cerebro, piel, músculo, intestino y cartílago, así como neuronas dopaminérgicas y células cardiacas que laten al unísono).

A pesar de todos estos avances, dos grandes problemas de seguridad vedarán las aplicaciones clínicas de las células iPS durante algún tiempo. El primero es que un factor de transcripción empleado fomenta el cáncer. El segundo problema lo constituyen los vectores utilizados para despachar los genes a las células blanco: retrovirus; por lo que el proceso acaba produciendo células madre repletas de virus. Además, los retrovirus pueden inducir en las células mutaciones causantes de cáncer.

En estos años este campo ha evolucionado enormemente, y se espera poder investigar cómo pueden ayudar las células iPS a predecir los efectos secundarios de los fármacos, así como a elucidar cuestiones referentes a la toxicología y a los mecanismos de las enfermedades.

Fuentes:

HORNYAK, T. (febrero 2009) Marcha atrás del reloj celular. “Investigación y ciencia” (pág. 34 – pág. 35)

Paula Macía Moreno.

UN COLESTEROL MUTANTE PREVIENE LA DEMENCIA

HAN DESCUBIERTO QUE UNA ALTERACION BASTANTE COMUN DE UN GEN QUE CONTROLA EL TAMAÑO DE LAS PARTICULAS DE COLESTEROL RALENTIZA LA EVOLUCION DE LA DEMENCIA Y PROTEGE CONTRA LA ENF. DE ALZHEIMER.

LAS PERSONAS CON ESTA MUTACION, QUE CONSISTE EN EL CAMBIO DE UN AMINOACIDO (ISOLEUCINA) POR OTRO (VALINA) EN EL GEN PARA LA PROTEINA TRANSPORTADORA DE ESTERES DE COLESTEROL (CETP), MOSTRARON UN ENLENTECIMIENTO DE LA PERDIDA DE MEMORIA, SEGUN UN ESTUDIO PUBLICADO ESTE MISMO AÑO EN EL JOURNAL OF THE AMERICAN MEDICAL ASSOCIATION.
SE DESCONOCEN LAS CAUSAS DE ESTA PROTECCION COGNITIVA PERO EL GEN SE HA VINCULADO A LA LONGEVIDAD Y YA SE ESTAN DISEÑANDO MEDICAMENTOS QUE ALTEREN LA FUNCION DE CETP PARA EL TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES CARDIACAS.

FUENTE: Investiacion y ciencia,Mayo 2010. Katherine Harmon

Guadalupe Rodriguez Fontan

Científicos convierten células de la piel directamente en células sanguíneas

Científicos de la Universidad de McMaster han descubierto como crear sangre humana a partir de piel humana. Esto sería un gran avance para personas que necesitaran sangre en una cirugía, también para el tratamiento del cáncer o el tratamiento de la anemia debido a la producción de sangre a partir de células de su propia piel. Los ensayos clínicos pueden comenzar en el 2012.

Mick Bhatia y su equipo de investigadores han demostrado que esta conversión es directa, es decir, que no precisa del paso intermedio de transformación de las células madre de la piel en células madre pluripotentes (las cuales podrían diferenciarse en otros tipos de células humanas), sino que de las células madre de la piel se transforman directamente en células madre de la sangre.

Este descubrimiento fue repetido varias veces durante dos años con piel humana tanto de personas jóvenes como personas mayores para demostrar que funciona para cualquier edad.

Bhatia dice que dado a que han demostrado que esto funciona con la piel humana y saben cómo funciona, trabajarán en crear otros tipos de células humanas a partir de la piel, porque tienen pruebas alentadoras.

John Kelton hematólogo, vicepresidente de ciencias de la salud de la Universidad de McMaster considera este descubrimiento como gratificante ya que producir sangre a partir de las propias células de la piel de un paciente, tiene el potencial de hacer posible un transplante de médula ósea HLA compatible, y que la escasez de donantes no sea un problema.

Fuente: http://www.sciencedaily.com/releases/2010/11/101107202144.htm?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+sciencedaily+(ScienceDaily:+Latest+Science+News)

Referencia original: Eva Szabo, Shravanti Rampalli, Ruth M. Risueño, Angelique Schnerch, Ryan Mitchell, Aline Fiebig-Comyn, Marilyne Levadoux-Martin, Mickie Bhatia. Direct conversion of human fibroblasts to multilineage blood progenitors.Nature, 2010; DOI: 10.1038/nature09591

Adriana Torres Crigna

FUTURA REVOLUCIÓN EN EL DIAGNÓSTICO TEMPRANO DEL CÁNCER

Nuevos horizontes se abren en el diagnóstico de tumores en fase temprana, situados en zonas profundas de difícil acceso. Se trata todavía de un experimento en laboratorio a partir de células aisladas de pacientes, pero sus artífices creen que en aproximadamente 5 años se pasará a la fase de ensayo clínico en humanos, y pocos años después se estaría en disposición de utilizar la nueva técnica como herramienta diagnóstica real.

El experimento toma como punto de partida la archiconocida proteína fluorescente verde (GPF), modificada. Los investigadores consiguieron una versión de esta proteína que emite luz roja y azul, pero no el verde original; ya que esta longitud de onda se absorbe rápidamente y no permitiría observar las células tumorales. El gen de esta proteína se insertó en un vector vírico que reconocía células tumorales, y con estos virus se infectaron células metastásicas humanas cultivadas para producir tumores. La replicación vírica permitió producir grandes cantidades de proteína fluorescente en aquellas células que fuesen malignas, amplificando la señal de manera que pudiera ser captada por una cámara especial. Esto permitiría visualizar la localización exacta del tumor y tratarlo rápidamente.

Aunque “sólo” se trata de un experimento de laboratorio cuyos resultados ni siquiera se han publicado, desde el Yorkshire Cancer Research Laboratory auguran una revolución en el diagnóstico temprano del cáncer a medio plazo.

Fuente: http://www.sciencedaily.com/releases/2010/11/101103083906.htm

Referencia original: Yorkshire Cancer Research Laboratory (University of York, UK), 02/11/2010.

http://www.yorkshirecancerresearch.org.uk/news/news_item.aspx?id=174

María Álvarez Satta

Optogenética, observación y control del cerebro

Este artículo trata de cómo una combinación de óptica y genética permite cartografiar y controlar los circuitos cerebrales. La base científica sobre la que se sustentó todo esto fue la idea de la posibilidad de desentrañar por medios ópticos el funcionamiento interno del cerebro. Comprender el modo en el que se interrelacionan las neuronas para generar pensamientos y conductas sigue siendo uno de los más difíciles problemas que se plantean en biología. Ello se debe, mayormente, a que no podemos ver la totalidad de los circuitos neuronales en acción. Los comienzos para hacer esta idea realidad científica comenzaron en el decenio de los 70 el siglo pasado.

La optogenética nace al comprender que la manipulación de genes podría ser la clave para resolver el problema de la tinción indiscriminada que ocurre cuando aplicamos pigmentos sintéticos. Los pigmentos sintéticos han resultado de extraordinario valor, pues han permitido ahondar en el procesamiento de la información en neuronas individuales y en redes de tamaño restringido. Sin embargo, empleando este tipo de pigmentos no es posible determinar en qué tipo de célula se está originando una señal óptica.

Todas las células de un individuo tienen el mismo genoma. Lo que diferencia unas de otras es que en ellas se activan o desactivan distintas combinaciones de genes. Por ejemplo, los genes que codifican los componentes proteínicos de las neuronas dopaminérgicas permanecen inactivos en otras neuronas que no producen dopamina. En teoría, si un interruptor biológico que ha activado un gen productor de dopamina estuviera vinculado a un gen codificador de un pigmento, y la unidad “interruptor-pigmento” se integrara en las células de un animal, éste produciría el pigmento sólo en las células dopaminérgicas; y podrían observarse esas células en un cerebro vivo e intacto. Desgraciadamente esto no funciona así, el proceso sólo actúa de ese modo cuando el pigmento lo codifica un gen: es decir, cuando el pigmento corresponde a una proteína.

Otro problema que se plantea en este terreno es que no podemos estimular directamente grupos definidos de neuronas con independencia de los estímulos sensoriales. Por este motivo hoy en día se plantea si sería posible desarrollar instrumentos que, además de proporcionar sensores para observar la actividad neuronal, facilitaran la activación exclusiva de tipos escogidos de neuronas.

Hasta ahora se han obtenido, mediante ingeniería genética, animales que incorporan sensores o accionadores en las neuronas de interés (estudios basados en la optogenética han permitido localizar y manipular circuitos neuronales que gobiernan varias conductas en moscas, lombrices, peces y ratones). En un futuro se espera poder investigar varias poblaciones neuronales en un mismo individuo simultáneamente.

Estos recientes descubrimientos en cuanto a circuitos neuronales abren inmensas oportunidades, puesto que se han identificado campos de control directo de la actividad neuronal que aportarían beneficios clínicos, como prótesis sensoriales, tratamiento de los trastornos de movilidad y regulación del humor y la conducta. A pesar de su atractivo teórico, las terapias optogenéticas en humanos se enfrentan a un obstáculo importante: la exigencia de introducir en el cerebro un gen extraño, el que codifica el fotoaccionador. Aún así, el control sobre los circuitos cerebrales (o incluso sobre otras células electrosensibles) ofrece una oportunidad inmediata: descubrir nuevas dianas farmacológicas.

Fuentes:

MIESENBÖCK, G. (diciembre 2008) Observación y control del cerebro. “Investigación y ciencia” (pág. 20 – pág. 28)

Paula Macía Moreno.