¿Qué es la piel de mariposa?

Fuente: https://elpais.com/elpais/2017/10/25/mamas_papas/1508930369_841788.html

La asociación DEBRA-PIEL DE MARIPOSA, que reúne a los afectados de ppidermolisis bullosa en España (DEBRA España) consiguió en 2015 que el Ministerio de Sanidad y las Comunidades Autónomas acordasen financiar íntegramente el material de cura necesario para los afectados de piel de mariposa (o epidermolisis bullosa) de toda España. Un logro del que se deberían estar beneficiando las cerca de 1.000 personas que padecen esta enfermedad, tipificada como enfermedad rara (ER), en España.

Con la firma de este acuerdo, los afectados por esta enfermedad podrían retirar de los centros sanitarios y de forma totalmente gratuita todo el material de cura como apósitos, vendajes, productos desinfectantes, cremas y productos de fijación de apósitos, imprescindibles para el tratamiento de su enfermedad. Sin embargo, y según declara la asociación, hoy en día “existen familias que se encuentran con dificultades para acceder a estas ayudas”. El gasto en materiales de cura que tiene una familia con una persona afectada por este tipo de enfermedad oscila entre los 200 y 2.000 euros mensuales.

A la anterior reivindicación, la Asociación quiere sumar otras necesidades no cubiertas aún como es el caso de fisioterapia, complementos alimenticios, apoyo psicológico y productos de estética, entre otros, “tratamientos” imprescindibles que los afectados necesitan para mejorar su estado de salud y bienestar. Además, reclaman monitores de apoyo para la escolarización y valoraciones correctas de la Ley de Dependencia y Certificado de Discapacidad.

Rafael Jiménez, catedrático del Departamento de Genética de la Universidad de Granada, indica que la piel de mariposa, también conocida como piel de cristal, “es un conjunto de enfermedades raras, cuyo origen genético es multifactorial. Se han identificado al menos una veintena de genes implicados en distintas formas de EB. Todos ellos son autosómicos (no son enfermedades ligadas al sexo). Los alelos mutados de esos genes suelen ser recesivos. En estos casos, los heterocigotos son portadores del alelo causante de la enfermedad, pueden transmitirlo los hijos, pero no la padecen. En otras ocasiones, las mutaciones implicadas son dominantes, de manera que una persona con un solo alelo mutado padecerá la enfermedad. La mayoría de los genes implicados codifican proteínas estructurales de la piel, tales como el colágeno o la queratina, proteínas de la matriz extracelular y proteínas de adhesión celular”.

Sobre la posibilidad de realizar una detección precoz de la misma, Rafael Jiménez señala que, a corto plazo, el tratamiento de los pacientes de piel de mariposa es fundamentalmente paliativo (vendajes y aplicaciones tópicas) y no se vislumbra un tratamiento genético cercano. Jiménez manifiesta que “en el caso de las formas autosómicas dominantes, el tratamiento genético es imposible, pues las mutaciones no se heredan, sino que aparecen de novo. En el caso de las formas recesivas, es posible detectar la existencia de casos familiares, en los que eventualmente podría determinarse por análisis de ADN el tipo de mutación y el gen causante, pero los procedimientos para llevar a cabo un proceso de terapia génica no están todavía suficientemente desarrollados. Sí sería posible, en estos casos, realizar un diagnóstico prenatal, aunque, igualmente, no son procedimientos habituales y a disposición de la sanidad pública en general”.

En relación a las investigaciones que se llevan a cabo para mejorar la calidad de vida de estos pacientes, a mediados de este año se anunció el inicio de un ensayo clínico, realizado por los doctores Raúl de Lucas, en el Hospital Universitario La Paz de Madrid, y María José Escámez (CIBERER/CIEMAT/UC3M/IIS-FJD), que consistirá en la administración intravenosa de células madre mesenquimales obtenidas de biopsia de la médula ósea de un donante emparentado, es decir, de la madre o del padre fundamentalmente. Un estudio que, según apunta el doctor Raúl de Lucas, está previsto que se inicie a lo largo de este último trimestre o a principios del 2018 una vez “se aprueben los protocolos para garantizar la seguridad”.

De Lucas explica que las células madre mesenquimales son adecuadas para el tratamiento de alguna de las sintomatologías que desarrollan los pacientes que tienen este tipo de ER. “Son una células que no expresan HLA, es decir, que no tienen la marca que hace que nuestras defensas las identifiquen como extrañas y produzcan un rechazo. Se toleran mucho mejor y se van a depositar en el tejido inflamado ayudando a su reparación. Este tipo de células se utilizan, explica De Lucas, “en niños con enfermedad inflamatoria intestinal o con tumores que han necesitado cirugías muy radicales para reparar los tejidos”. ¿Por qué las podemos utilizar en epidermolisis bullosa?. Porque, según prosigue De Lucas, “las erosiones, las lesiones en la boca o en el esófago que padecen estos pacientes son tan importantes que la única manera que tenemos de llegar es a través de la vía sistémica, introduciendo este tipo de células en aquellas zonas en las que hay una inflamación”.

Raúl de Lucas destaca que “los resultados preliminares de este estudio apoyan el que estos pacientes mejoran su sintomatología. Es verdad que no es una mejoría definitiva, pero también debemos aprender el ritmo de infusión de las células; a lo mejor, infundiendo una vez al año puedes tener controlado al paciente. Todos estos datos irán contrastándose a partir de que podamos empezar ya a trabajar en el ensayo. Hay que contrastar las evidencias. Ahora tenemos “luz verde”, el estudio, una financiación que es discreta y ganas de mejorar la vida de estos pacientes”.

Además, también se están estudiando otro tipo de estrategias terapéuticas para la mejora de estos pacientes como es el trasplante de piel bioingenierizado. A este respecto, De Lucas afirma que “se trata de piel genéticamente modificada que se cultiva y, a través de una serie de procedimientos, se consigue que exprese colágeno. Esta piel se puede trasplantar directamente sobre heridas que no cicatrizan, zonas en las que salen ampollas de manera constante, etc”. De Lucas señala que hace tan solo unas semanas tuvo lugar la reunión más importante de epidermólisis bullosa de Europa, celebrada en Salzburgo. En ella, apunta Raúl De Lucas, “uno de los investigadores más reconocidos en esta materia, el doctor Di Lucca, presentó un paciente con una epidermolisis juntural al que se la había trasplantado piel genéticamente modificada. Actualmente disfruta de una vida más o menos normal. Estamos viviendo un adelanto del futuro. Hallazgos que van a determinar de alguna manera el tratamiento de estos pacientes tanto a nivel tópico, trasplantando esa piel y cerrando heridas que llevan años y años sin cerrar, como a nivel sistémico, aliviando de alguna manera la sintomatología que desarrollan estos pacientes”.

Una enfermedad, la de piel de mariposa, que según DEBRA-PIEL DE MARIPOSA afecta no solo a quien la padece sino también a su entorno. Al afectado porque, según indica la asociación, “la duración de las curas que deben realizarse diariamente son de 2 a 4 horas, lo que dificulta que estos niños puedan relacionarse, jugar o apuntarse a actividades extraescolares. Una circunstancia que provoca el aislamiento social al que está sometido quien la padece, ya que repercute en la forma en que los afectados se relacionan con sus iguales. Los niños no pueden jugar en el recreo a fútbol, o a cualquier otra actividad que pueda provocarles heridas. Además, conforme pasa el tiempo van apareciendo complicaciones que hace que los familiares se encuentren continuamente con retos nuevos que abordar. Es muy importante trabajar estas situaciones tanto a nivel psicológico como social, en la familia y en el colegio, para promover y mejorar la integración de los afectados”.

Para las familias, las repercusiones de la enfermedad también existen y son realmente graves. DEBRA España apunta que en este ámbito, “la conciliación familiar y laboral es muy complicada. Hay familias en las que uno de los padres ha tenido que dejar de trabajar para poder centrarse en el cuidado del niño/a. Eso repercute en la economía familiar, teniendo en cuenta el incremento de gastos que supone la compra de los materiales de cura que desde la Administración no se costean. Además, las continuas citas médicas provocan una elevada tasa de ausencia en el colegio y en el trabajo de los padres. Aún no existen políticas sociales que realmente hagan posible una conciliación familiar real. Desde la asociación estamos luchando y se está empezando a trabajar para que las personas con piel de mariposa estén incluidas en las ayudas de Prestación por Cuidados de Hijos con Cáncer o Enfermedad Grave, que la Administración concede a algunos enfermos”.

Reparar sin destruir

Fuente: http://www.diariomedico.com/2017/10/14/opinion-participacion/el-escaner/reparar-sin-destruir

Las nuevas técnicas de corrección genética ya se están probando en embriones humanos. Los primeros ensayos han originado, sin embargo, varias llamadas a la prudencia y a un debate que involucre a toda la sociedad.

A finales del mes pasado, la revista 'Protein & Cell' publicó los ensayos de corrección genética en embriones humanos clonados con talasemia beta a cargo del equipo de Junjiu Huang, de la Universidad Sun Yat-sen, en Guangzhou, China. En lugar de usar la técnica CRISPR, que reemplaza secciones enteras de genes, modificaron solo letras (bases) de ADN mediante una tecnología de edición genética desarrollada en Estados Unidos por el equipo de David Liu, de la Universidad de Harvard, también denominada 'cirugía química'.

Según informaba 'Nature' hace una semana, hasta ahora se han publicado ocho estudios sobre edición genética en embriones humanos, cinco de ellos en los dos últimos meses: algunos han analizado las tecnologías de corrección, otros han editado mutaciones patológicas y otros han estudiado mecanismos del desarrollo embrionario; ninguno ha permitido a los embriones desarrollarse más de 14 días. El mismo equipo chino publicó en abril de 2015 en la misma revista el primer estudio, en el que usaron la técnica CRISPR-Cas9 para reemplazar el gen HBB, cuya mutación se asocia a la talasemia beta. Los autores reconocieron que la eficacia lograda fue baja: de 86 embriones tratados, 71 sobrevivieron, 54 se analizaron y, de ellos, 28 presentaban el ADN editado, pero sólo unos pocos incorporaban la modificación genética. En el ensayo de ahora informan de que en 8 de 20 embriones clonados lograron convertir la base G errónea en la A correcta en una o ambas copias del gen HBB. La tasa no es muy alta y además no se corrigieron todas las células de los ocho embriones; tampoco pudieron evitar el mosaicismo.

También el pasado 20 de septiembre, el equipo de Kathy Niakan, del Instituto Francisc Crick, en Londres, informaba en 'Nature' de que, con el permiso de la Human Fertilisation and Embriology Authority británica, había usado embriones humanos desechados de clínicas de fecundación y donados por sus dueños para analizar los estadios tempranos del desarrollo embrionario manipulando el gen OCT4, esencial para esa etapa.

Y a comienzos de agosto pasado, los grupos de Shoukhrat Mitalipov, en la Universidad de Ciencias de la Salud de Oregón; de Juan Carlos Izpisúa en el Instituto Salk, en California; de Jin-Soo Kim, del Instituto de Ciencias Básicas, en Seúl, y el centro de secuenciación genómica chino BGI, publicaban en 'Nature' la corrección, mediante CRISPR-Cas9 en células madre de pluripotencialidad inducida (iPS) derivadas de la piel de un varón con miocardiopatía hipertrófica, de la copia mutada del gen MYBPC3. La enzima Cas9 cortó el gen alterado para que el ADN celular desplegara sus mecanismos de reparación. Luego introdujeron esas células en una serie de óvulos sanos fecundados con espermatozoides del paciente. Lo sorprendente fue que, en lugar de usar la plantilla de ADN suministrada, los embriones recurrieron a la copia sana del gen para corregir la mutación. Juan Carlos Izpisúa, profesor del Laboratorio de Expresión Genética del Instituto Salk, dijo que "la corrección del alelo masculino no ocurrió, como uno esperaría, gracias al ADN que aportamos, sino que se debió al alelo femenino correcto. Es un mecanismo que no está presente en las células somáticas".

Estos intentos han despertado desde sus inicios llamadas a la cautela por lo que implican de manipulación de embriones y de su línea germinal. En julio pasado, una veintena de investigadores y representantes de comités de ética europeos, entre los que estaba Lluís Montoliu, del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC, publicaban en 'Transgenic Research' un documento en el que exponían la necesidad de evaluar las implicaciones éticas, legales y sociales asociadas a las nuevas técnicas de edición genética, así como los beneficios, limitaciones y posibles riesgos de estas tecnologías tan prometedoras, como el posible mosaicismo (generación de múltiples mutaciones en el lugar editado) y la aparición de mutaciones en lugares distintos del genoma con secuencias parecidas.

Y a comienzos de agosto, once organizaciones científicas relacionadas con la genética de América y Asia publicaban en 'The American Journal of Human Genetics' un informe en el que solicitaban más evidencias, justificaciones éticas, transparencia y debate público antes de extender estas técnicas. "Mientras la edición de la línea germinal podría usarse teóricamente para prevenir un trastorno genético, su uso potencial plantea numerosas cuestiones científicas, éticas y sociales, necesitadas de un debate social; no pueden ser respondidas solo por los científicos", escribía Derek T. Scholes, directivo de la Sociedad Americana de Genética Humana.

En relación con la tentación eugenésica y los bebés de diseño, algo que por otra parte ya se hace mediante la selección embrionaria en los centros de reproducción asistida, un editorial de agosto pasado en 'The Lancet' afirmaba que "la edición genética de embriones podría complementar o ser una alternativa al diagnóstico genético preimplantacional (DGP), sobre todo si la fertilidad está amenazada por mutaciones heredadas como la del BRCA1. A la inversa, la edición de embriones humanos puede ser vista como más ética que el DGP, pues su meta no es la destrucción de embriones (imperfectos) sino su reparación".

En esta línea, Juan Carlos Izpisúa comentó que "el desarrollo apropiado de estas tecnologías podría encaminarse a la corrección, no del embrión, sino de los precursores de gametos masculinos y femeninos para parejas con síndromes recesivos muy graves, lo que mitigaría aspectos éticos y de seguridad, así como a la corrección in utero de enfermedades genéticas graves, como el síndrome de Down".

Lo mejor de la ciencia española en 2016

Fuente: http://www.agenciasinc.es/Noticias/Lo-mejor-de-la-ciencia-espanola-en-2016

Científicos y centros de investigación de España han contribuido a marcar grandes hitos en 2016. La primera detección de ondas gravitacionales de la historia, el hallazgo de un exoplaneta habitable, o la relación entre las grasas y las metástasis son algunos de los hallazgos con participación española. 

La detección de ondas gravitacionales, los cambios en el cerebro de las madres o el Big Bell Test son algunos de los proyectos con participación española de este 2016.

Varios de los hitos científicos de este año 2016, algunos incluso destacados por revistas como Science y Nature entre sus descubrimientos del año, tienen participación española.

Proyectos liderados por científicos españoles –muchos en el extranjero–, o que han contado con centros de investigación y empresas de nuestro país, han hecho avanzar la investigación contra el cáncer y el VIH, la exploración espacial y la física teórica. Esta es la selección sobre las noticias más destacables de la ciencia hecha en España durante el año 2016.

Detección de ondas gravitacionales

Simulación de la fusión de los dos agujeros negros de los que proceden las ondas grativacionales detectadas.

Uno de los hallazgos científicos del año, el descubrimiento más importante de 2016 e incluso del siglo, tal y como lo denomina la revista Science, contó con participación española.

Investigadores de la Universidad de las Islas Baleares (UIB), pertenecientes al Grupo de Relatividad y Gravitación, participaron en los experimentos del observatorio LIGO donde se logró el hallazgo que, como aseguraba Alicia Sintes, de la UIB, “abre una nueva era: la de la astronomía gravitacional”.

El 11 de febrero de 2016 los portavoces de LIGo anunciaron que por primera vez, en septiembre del año anterior habían logrado observar las ondas gravitacionales, ondulaciones en el espacio-tiempo producidas por la fusión de dos agujeros negros a más de 1.300 millones de años luz de distancia. Confirmaron así algunas de las predicciones más significativas de la teoría de la relatividad general formulada por Albert Einstein en 1915.

El cruce de humanos modernos y neandertales se adelanta 35.000 años

Una niña observa una reproducción de un neandertal.

Una investigación codirigida por el biólogo español Sergi Castellano, del Instituto Max Planck (Alemania) probó que los humanos modernos y los neandertales se aparearon 35.000 años antes de lo que se pensaba. El trabajo se publicó el 17 de febrero en la revista Nature.

Ancestros de los neandertales en las montañas de Altai, en Siberia, coincidieron con una primera migración temprana de África, distinta a la gran migración de hace 65.000 años de los antepasados de los europeos y de los asiáticos.

“Tenemos la primera evidencia genética de que los humanos modernos habrían migrado ya de África hace 100.000 años. El estudio también nos dice que los humanos modernos y los neandertales se cruzaron múltiples veces a lo largo de muchos miles de años”, declaraba Sergi Castellano.

Nuevas claves para curar el VIH

Vista al microscopio electrónico de un linfocito con VIH.

Científicos españoles del Instituto de Salud Carlos III de Madrid publicaron el 25 de febrero en la revista Cell Reports los resultados de una investigación que mostraba cómo el virus VIH establecía una infección latente en linfocitos. Esa forma que tiene el virus de esconderse lo hace inaccesible a la acción de ciertos fármacos o del sistema inmunitario.

En el estudio, además, probaron que determinados medicamentos ya existentes, como los usados para tratar algunos tipos de leucemias, pueden servir para bloquear ese proceso y ayudar a la acción de otros tratamientos contra el VIH.

La Exomars llegó a Marte... con algún percance

El orbitador TGO (a la izquierda) y el módulo Schiaparelli (a la derecha) que se estrelló en su descenso contra la superficie marciana.

El 14 de marzo de 2016 y tras 12 años de trabajo, se lanzó la misión Exomars 2016. Con ella la Agencia Espacial Europea (ESA) pretende marcar el comienzo de una nueva era en la exploración de Marte.

La misión, de prueba, constaba de dos componentes principales, el orbitador TGO (Trace Gas Orbiter) y el módulo de descenso Schiaparelli. Ambos han contado con participación de empresas y centros de investigación españoles durante varias fases de su creación. España contribuye en un 6,7% del presupuesto de la misión.

En octubre, tanto el orbitador TGO como el módulo Schiaparelli llegaron a la órbita de Marte; sin embargo, este último se estrelló contra el planeta rojo durante el descenso. El TGO, por su parte, ha mandado imágenes inéditas de la superficie del planeta.

En 2018, se pretende que la misión continúe con una segunda fase que desplegará un rover en la superficie marciana. También se contará con participación española.

El origen de los homínidos de la Sima de los Huesos

Juan Luis Arsuaga (derecha) y su equipo durante los trabajos de excavación en la Sima de los Huesos.

Estudios previos apuntaban a que los restos encontrados en la Sima de los Huesos de Atapuerca estaban relacionados evolutivamente con los denisovanos (Homo denisova), que fueron parientes de los neandertales procedentes de Siberia. Pero el 14 de marzo de 2016, una investigación publicada en la revista Nature confirma que, en realidad, están mucho más cerca de los neandertales primitivos que de los denisovanos.

“Hemos esperado muchos años hasta que las técnicas paleogenéticas han avanzado lo suficiente como para que se produzca este pequeño milagro”, explicaba el coautor del trabajo, Juan Luis Arsuaga, director científico del Museo de la Evolución Humana de Burgos. Los resultados se han obtenido tras secuenciar el ADN nuclear de los restos fósiles de la Sima, una tarea difícil debido a su antigüedad y a que ofrecían fragmentos muy cortos.

Los avances en las tecnologías de secuenciación del genoma en el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig (Alemania) han hecho posible secuenciar el ADN nuclear en un segundo fémur y en un incisivo.

Un nuevo mecanismo de resistencia a la quimioterapia

Célula tumoral tratada con los inhibidores de ATR desarrollados en el CNIO. En verde, las roturas en el ADN de las células generadas por el tratamiento. En azul, los cromosomas.

Una de las principales causas de los tratamientos oncológicos es la resistencia de las células cancerosas a la quimioterapia. Una investigación publicada en abril en la revista Molecullar Cell describe cómo la responsable de esta resistencia es una proteína, la CDC25A, muy frecuente en las células tumorales.

El estudio lo dirige el jefe del Grupo de Inestabilidad Genómica del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), Óscar Fernández-Capetillo, que asegura que determinar el nivel de esta proteína en el tumor permitiría identificar a los pacientes que responderán mejor al tratamiento oncológico.

Vuelta a África hace 45.000 años

Dadas las condiciones climáticas y ambientales adversas que existieron en ese periodo en Eurasia, las poblaciones de este linaje ancestral pudieron retornar a África hace entre 40.000 y 45.000 años.

Uno de los hallazgos de este año fue la evidencia de que algunos humanos modernos que se habían expandido por Eurasia decidieron migrar de vuelta al norte de África, quizá por las condiciones climáticas de la zona.

El análisis de los restos de una mujer de hace 35.000 años descubiertos en Rumanía, en la llamada “Cueva de la Mujer” (Pestera Muierii), reveló que portaba linaje mitocondrial U6 basal en su ADN. Se trata de un linaje de origen euroasiático, que hasta ahora no se había identificado en otro humano.

La investigación, llevada a cabo por un grupo internacional de científicos, entre ellos españoles, apunta a que se produjo una migración de regreso a África por parte de grupos humanos con genomas mitocondriales tipo U6 hace unos 45.000 años.

“El origen euroasiático del linaje U6, la existencia del linaje basal en Rumania hace 35.000 años, y los datos de los linajes del U6 de las poblaciones actuales norteafricanas, avalan la existencia de ese retorno”, según contó la profesora Concepción de la Rúa, del departamento de Genética, Antropología Física y Fisiología Animal de la Universidad del País Vasco, e investigadora principal de este estudio publicado en la revista Scientific Reports el 19 de mayo.

Ratones con telómeros hiperlargos sin alterar los genes

Los autores del trabajo, de izquierda a derecha: Miguel A. Muñoz-Lorente, Maria A. Blasco, Sagrario Ortega, Elisa Varela, Águeda M. Tejera.

El 2 de junio, científicos del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) difundieron en la revista Nature Communications que habían logrado crear en el laboratorio ratones con telómeros hiperlargos y con un menor envejecimiento celular.

Los telómeros (estructuras protectoras situadas en los extremos de los cromosomas) son básicos para mantener el estado juvenil de las células y se van acortando a medida que envejecemos.

Sin embargo, el impacto de esta investigación realizada por el grupo de Telómeros y Telomerasa del CNIO, dirigido por María A. Blasco, reside en que han alargado estos telómeros sin seguir el procedimiento habitual, es decir, sin necesitad de alterar los genes.

Las investigaciones han dado como resultado el retraso en los efectos del envejecimiento y un aumento en la vida de los ratones. Además, este método podrá utilizarse para crear células madre embrionarias y células de pluripotencia inducida para la medicina regenerativa.

Un exoesqueleto para los niños con atrofia muscular

Álvaro, de cinco años y afectado por atrofia muscular espinal, camina hacia sus padres durante una prueba del exoesqueleto.

El 8 de junio, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) presentó el primer exoesqueleto dirigido a niños que sufren atrofia muscular espinal, una enfermedad que destruye la capacidad motora y que en España afecta a uno de cada 10.000 bebés.

El exoesqueleto está preparado para que imite el comportamiento natural del músculo, aportando al niño la fuerza que, por su enfermedad, no puede conseguir para caminar y mantenerse en pie. Esta tecnología adaptada a cada niño ahora busca financiación para que todos los que padecen esta enfermedad puedan caminar.

Próxima b, un planeta similar a la Tierra

Ilustración de la superficie del planeta Próxima b con la estrella Próxima Centauri al fondo, donde también se observa muy pequeña la estrella doble Alfa Centauri.

El 24 de agosto conocimos el que, sin duda, es uno de los descubrimientos más importantes de 2016, tal y como lo recoge la revista Science: el hallazgo de Próxima b, un exoplaneta cuyas características serían similares a las del planeta Tierra.

El trabajo ha sido liderado por Guillem Anglada (Terrassa, 1979), profesor de astrofísica en la Universidad Queen Mary de Londres que, además, ha sido elegido como uno de los 10 investigadores más importantes de este 2016 por la revista Nature debido a este descubrimiento.

“Me imagino a Próxima b rojizo como Marte, pero con más hielo, nubes y una vegetación extraña”, explicaba Anglada. El exoplaneta orbita alrededor de Próxima Centauri, la estrella más cercana al Sol, y es uno de los candidatos a albergar vida ya que se encuentra a una distancia de la estrella que podría permitir la existencia de agua líquida.

El sexo con neandertales nos trajo un papiloma y un cáncer

Reconstrucción de un hombre neandertal.

Un tipo particular de papilomavirus y genes que nos hacen ser más vulnerables a esa infección y a los tumores consiguientes es el legado que nos dejaron las relaciones sexuales entre humanos modernos y neandertales según un estudio publicado el 7 de octubre en la revista Molecular Biology and Evolution.

La investigación, llevada a cabo por científicos del Instituto Catalán de Oncología y del Centro Nacional de Investigaciones Científicas de Francia (CNRS), arroja luz sobre un tipo de virus, el VPH16, cuya variante A se encuentra principalmente fuera del África subsahariana.

Estudiar el pasado y la evolución de este virus llevó a los científicos a la conclusión de que esa variedad se originó mucho antes que los humanos modernos, en la época de los neandertales y denisovanos.

Cuando los neandertales se encontraron con los humanos modernos al llegar a Europa y comenzaron a cruzarse con ellos, se intercambiaron genes y también esta variante A del VPH16. Por eso apenas existe en el continente Africano: porque se originó fuera de él.

Big Bell Test: más de 100.000 personas refutando a Einstein

Más de 100.000 personas participaron en el Big Bell Test a través de un videojuego.

El 30 de noviembre se realizó un experimento mundial con el objetivo de poner a prueba las leyes de la física cuántica. Con la colaboración de miles de personas, más de 100.000, se han generado aleatoriamente 90 millones de bits a través de un videojuego que los investigadores han usado para recoger los datos para sus experimentos.

Con esos datos enviados por los participantes, los investigadores pudieron realizar medidas para tratar así de refutar los postulados de Albert Einstein sobre la aleatoriedad del mundo. A primeras horas de la tarde del 30 de noviembre, varios laboratorios confirmaron haber violado la desigualdad de Bell, refutando así a Einstein y dando completo apoyo a las predicciones de la física cuántica.

La investigación fue coordinada por el Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) de Barcelona, con participación de doce laboratorios en todo el mundo, también en España, y varias instituciones que ayudaron a hacer posible la experiencia.

Las grasas alimentan a las metástasis

Aznar y Pascual en su laboratorio del IRB.

El 90% de las muertes por cáncer se producen por metástasis, sin que aún se haya podido desarrollar un tratamiento específico y eficaz contra ellas. Un estudio publicado el 7 de diciembre en la revista Nature dio el que puede ser un paso de gigante en la lucha contra la metástasis.

La investigación, que dirige Salvador Aznar del Instituto de Investigación Biomédica (IRB) de Barcelona), identifica a esas células, descubre que se diferencian de otras porque dependen de las grasas y, lo más importante, ha descubierto un marcador que, al inutilizarse, consigue evitar la formación de metástasis y reducir las existentes.

Las pruebas con ratones revelaron que cuando la dieta de los roedores era alta en grasas (la equivalente a una dieta de cafetería) aparecían mayores metástasis. “Las grasas con alto contenido en ácido palmítico –incluido en muchos productos industriales– podrían estar detrás del aumento de mortalidad en algunos tipos de cáncer en los últimos años” tal y como contaba Salvador Aznar.

Aún queda mucho por investigar. El equipo de Aznar quiere comprobar si un mayor nivel de grasa en la sangre aumenta el riesgo de desarrollar metástasis, o si una dieta baja en grasas podría mejorar el tratamiento de los enfermos. Son líneas de investigación que el propio Aznar califica como complicadas por la dificultad de conseguir financiación: “Cuando no hay detrás un posible beneficio económico, es más difícil”.

Alargan la vida de ratones gracias a la reprogramación celular

En la imagen, Juan Carlos Izpisúa Belmonte, investigador español en el Laboratorio de Expresión Génica del Instituto Salk.

La progeria es una enfermedad genética que provoca un envejecimiento prematuro. En diciembre de este año, científicos del Instituto Salk de Estudios Biológicos en California (EE UU) publicaron que han logrado aumentar en un 30% la esperanza de vida de ratones con esta enfermedad mediante reprogramación celular.

Así, han conseguido revertir los signos del envejecimiento mediante la reprogramación de las marcas químicas en su genoma, las llamadas marcas epigenéticas. El albaceteño Juan Carlos Izpisúa Belmonte, profesor del Laboratorio de Expresión Génica del Instituto Salk y autor principal del estudio, explica que, aunque han logrado retrasar los efectos de ese envejecimiento prematuro, no han corregido la mutación que lo causa.

Sobre su posible aplicación en humanos, Izpisúa apunta: “Nuestro objetivo no es solo lograr que vivamos más, sino que vivamos más años sanos. Mejorando cómo envejecemos reduciremos el riesgo de padecer muchas enfermedades”.

El embarazo cambia el cerebro de la madre

En la imagen, el equipo de investigadores: Erika Barba, Susanna Carmona y Òscar Vilarroya. En la foto interior, Susanna Carmona, Erika Barba y Elseline Hoekzema.

Los cambios hormonales, algunos muy radicales, que sufre el cuerpo de la mujer durante el embarazo están identificados desde hace muchos años, pero se sabe poco de los cambios que se producen en el cerebro de la madre.

Una investigación liderada por la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) y el Instituto de Investigación del Hospital del Mar (IMIM) ha comparado el cerebro de las mujeres antes y después de su primer embarazo, y ha detectado cambios en la morfología cerebral de la madre que se mantienen hasta dos años después del parto.

Los resultados, publicados el 19 de diciembre en la revista Nature Neuroscience, revelan una reducción en la materia gris del cerebro, en las áreas que rigen las relaciones sociales. Sin embargo, no provocan cambios en su memoria ni una merma de sus funciones intelectuales.

Además, los científicos detectaron que parte de esas regiones cerebrales se activaban cuando la mujer observaba imágenes de su bebé. Unos cambios que "probablemente corresponden a una especialización del cerebro para encarar los retos que supone la maternidad", según Óscar Villaroya, director del grupo de expertos que realizan la investigación.

Una combinación de cuatro genes convierte células de la piel en progenitores eritroides

Fuente: http://revistageneticamedica.com/2016/07/05/reprogramacion-celular-piel-eritrocitos/

Sandra Capellera-Garcia y Johan Flygare

Department of Molecular Medicine and Gene Therapy, Lund Stem Cell Center, Lund University, Sweden

Los eritrocitos, en rojo, son las células sanguíneas más numerosas, encargadas de transportar oxígeno y facilitar el intercambio de gases en los pulmones y tejidos periféricos.

Los eritrocitos, también llamados glóbulos rojos o hematíes, son las células sanguíneas más numerosas y se encargan de transportar oxígeno y facilitar el intercambio de gases en los pulmones y tejidos periféricos. Hace ya más de un siglo se observó que los eritrocitos de los mamíferos no poseen núcleo, mientras que los glóbulos rojos de las aves, anfibios y peces retienen el núcleo durante toda su vida en circulación (Gulliver, 1875). En 1908, gracias al estudio de embriones de mamífero, se descubrió que existen dos poblaciones distintas de células eritroides que se solapan en el tiempo. La primera población consiste en células grandes y nucleadas que circulan de forma temporal durante las primeras fases del desarrollo embrionario, mientras que la segunda población consiste en células más pequeñas y sin núcleo que circulan durante la vida fetal y postnatal (Maximow, 1909; Palis, 2014).

En humanos, el 84% del número total de células en el cuerpo son eritrocitos (Sender, 2016). Un adulto sano produce aproximadamente dos millones de glóbulos rojos cada segundo a través de un proceso llamado eritropoyesis. El modelo clásico de eritropoyesis en mamíferos empieza en las células madre hematopoyéticas (células multipotentes que pueden generar todos los tipos celulares de la sangre), y continúa con el desarrollo de una serie de progenitores y precursores eritroides, que al final se diferencian y dan lugar a eritrocitos maduros (Sankaran and Weiss, 2015). Este proceso está estrechamente regulado por señales intrínsecas y extrínsecas. El factor extrínseco más importante para la clínica es la hormona eritropoyetina o EPO, que se usa extensamente como medicamento para tratar la anemia, pero también de forma ilícita en el deporte como método de dopaje. Entre las señales intrínsecas se encuentran los microARNs y las proteínas que modulan el proceso de transcripción (factores de transcripción). Casi todo lo que sabemos hoy sobre los genes y proteínas que regulan la eritropoyesis es gracias al estudio de enfermedades en las cuales la producción de eritrocitos es ineficaz, o a modelos animales donde un gen está ausente. Estos estudios han servido para identificar genes que, cuando están mutados o ausentes, causan una alteración del desarrollo y/o de la diferenciación del linaje eritroide (Cantor, 2002). Sin embargo, no nos indican cuál de estos genes son realmente necesarios para iniciar el proceso de producción de eritrocitos.

Nuestro grupo ha dado respuesta a esta pregunta, es decir, ha identificado el conjunto mínimo de genes necesario para activar el programa genético de producción de glóbulos rojos. Para ello, hemos utilizado un método llamado reprogramación celular, que consiste en cambiar el potencial de desarrollo de una célula eliminando y remodelando marcas epigenéticas (por ejemplo, metilación del ADN) en su genoma. Este proceso ocurre de manera natural en un cigoto recién fertilizado, donde los genomas materno y paterno son desmetilados y remetilados para asegurar que el embrión podrá formar un individuo completo. No obstante, también puede ser inducido artificialmente mediante la introducción de factores exógenos (normalmente factores de transcripción) en el genoma. Este último método fue descubierto por el Dr. Shinya Yamanaka en 2006, cuando demostró que células especializadas (por ejemplo, células de la piel) podían ser reprogramadas para convertirse en células madre embrionarias mediante la introducción de cuatro factores de transcripción[1] (Takahashi and Yamanaka, 2006). Este revolucionario descubrimiento animó a muchos investigadores a buscar combinaciones de genes que pudieran transformar células de la piel en diferentes tipos celulares con valor médico, como neuronas, cardiomiocitos y hepatocitos (Cohen, 2011). Además de ofrecer un nuevo método para generar diferentes tipos de células con potencial biomédico, la reprogramación celular también es útil para encontrar los genes esenciales que establecen la identidad de una célula especializada.

Capellera-Garcia et al. demuestran que la expresión de Gata1, Tal1, Lmo2 y c-Myc (GTLM) convierte células de la piel de mamífero directamente en progenitores eritroides. Una de las características más relevantes de este proceso de reprogramación celular es la acumulación de hemoglobina, proteína responsable de transportar oxígeno y de dar el color rojo a la sangre. Aquí, este proceso es simbólicamente representado por la conversión de agua en vino. Ilustración de Sandra Capellera-Garcia.

En nuestro trabajo recién publicado en Cell Reports, demostramos que la expresión de sólo cuatro genes (de los más de 20.000 que constituyen el genoma humano) es suficiente para reprogramar células de la piel de mamífero directamente en progenitores eritroides (Capellera-Garcia, 2016). Para llevar a cabo el estudio, utilizamos un modelo de ratón en el que sólo los eritrocitos y sus progenitores están marcados con una proteína amarilla fluorescente. Establecimos cultivos de células de la piel a partir de las colas de estos ratones y les introdujimos diferentes combinaciones de entre más de 60 genes candidatos mediante retrovirus[2]. Gracias al sistema de la proteína amarilla fluorescente, pudimos distinguir qué células activaban el programa genético para producir eritrocitos (y por tanto eran amarillas) y cuales no (no eran amarillas). Después de un intenso cribado, identificamos cuatro genes (Gata1, Tal1, Lmo2 y c-Myc) que, en sólo ocho días, podían convertir células de la piel directamente en progenitores eritroides. Notoriamente, cuando uno de estos cuatro genes era excluido de la mezcla, las células de la piel no se reprogramaban, lo cual sugiere que los cuatro son necesarios para la conversión. Posteriormente demostramos que las células reprogramadas, que llamamos iEPs (por las siglas en inglés, induced Erythroid Progenitors/Precursors), poseían características típicas de células eritroides: tenían un tamaño y forma similar, expresaban genes asociados con las funciones de los glóbulos rojos y acumulaban hemoglobina, la proteína responsable de transportar oxígeno y de dar el color rojo a la sangre. Las iEPs también formaron colonias rojas cuando las sometimos a cultivos clonogénicos, lo cual demuestra la presencia de progenitores eritroides.

Seguidamente quisimos conocer más detalladamente las diferencias en expresión génica (analizando el ARN en las células) entre iEPs y progenitores eritroides normales de ratón. Para ello, utilizamos un chip de ADN, técnica que permite identificar y cuantificar todos los ARNs en una población de células. Detectamos que las iEPs expresaban altos niveles de hemoglobinas embrionarias, mientras que los progenitores eritroides normales (que se encuentran en la médula ósea en ratones adultos) solamente expresaban hemoglobinas adultas. Esta observación apuntaba a que las iEPs eran, de hecho, más parecidas a los eritrocitos que aparecen durante el desarrollo embrionario en el saco vitelino[3] que a los eritrocitos que se encuentran en la sangre del ratón adulto.

El siguiente paso del estudio consistió en encontrar genes adicionales que pudieran aumentar la expresión de las hemoglobinas adultas en detrimento de las hemoglobinas embrionarias. Este hallazgo mejoraría el potencial clínico de las iEPs, ya que serían más similares a los eritrocitos adultos. En un segundo cribado, identificamos dos genes más, Klf1 y Myb, que redujeron la expresión de las hemoglobinas embrionarias e incrementaron la expresión de las hemoglobinas adultas, haciendo de estas últimas el tipo predominante en iEPs.

Finalmente, evaluamos si los resultados obtenidos en células de ratón también eran aplicables a células humanas. La introducción de la misma combinación de genes (Gata1, Tal1, Lmo2 y c-Myc) en células de la piel humanas convirtió éstas en progenitores eritroides en doce días, reproduciendo los resultados obtenidos en células de ratón. Ésta fue una observación relevante, ya que indica que Gata1, Tal1, Lmo2 y c-Myc constituyen un programa genético para generar eritrocitos que está conservado en mamíferos.

En resumen, creemos que nuestros resultados pueden constituir un modelo para estudiar los programas genéticos que controlan el desarrollo del linaje eritroide. Asimismo, podrían utilizarse como un nuevo método para estimular la diferenciación de células madre embrionarias hacia el linaje eritroide y/o para producir glóbulos rojos a partir de células de la piel de pacientes para transfusiones de sangre personalizadas.

[1] Este descubrimiento le valió el premio Nobel de Medicina en 2012 junto a Sir John B. Gurdon.

[2] Los retrovirus tienen la capacidad de integrarse de manera estable en el genoma de la célula huésped.

[3] Los eritrocitos del embrión y los del adulto expresan diferentes tipos de hemoglobina. Las hemoglobinas embrionarias tienen una afinidad mayor por el oxígeno que las hemoglobinas adultas, lo cual permite que el feto extraiga el oxígeno más eficientemente de la circulación materna.

Referencia:

Capellera-Garcia S, et al. Defining the minimal factors required for erythropoiesis through direct lineage conversion. Cell Rep. 2016 Jun 14;15(11):2550-62. Doi: 10.1016/j.celrep.2016.05.027

Bibliografía:

Cantor AB and Orkin SH. Transcriptional regulation of erythropoiesis: an affair involving multiple partners. Oncogene. 2002 May 13;21(21):3368-76. Doi: 10.1038/sj/onc/1205326

Cohen DE and Melton D. Turning straw into gold: directing cell fate for regenerative medicine. Nat Rev Genet. 2011 Apr;12(4):243-52. Doi: 10.1038/nrg2938

Gulliver G. Observations on the sizes and shapes of red corpuscles of the blood of vertebrates, with drawings of them to a uniform scale, and extended and revised tables of measurements. Proc. Zool. Soc. Lond. 1875, 474–495

Maximow AA. Untersuchungen uber blut und bindegewebe 1. Die fruhesten entwicklungsstadien der blut- und binde- gewebszellan bein saugetierembryo, bis zum anfang der blutbilding unden leber. Arch. Mikroskop. Anat. 1908, 73:444

Palis J. Primitive and definitive erythropoiesis in mammals. Front Physiol. 2014 Jan 28;5:3. Doi: 10.3389/fphys.2014.00003

Sankaran VG and Weiss MJ. Anemia: progress in molecular mechanisms and therapies. Nat Med. 2015 Mar;21(3):221-30. Doi: 10.1038/nm.3814

Sender R, et al. Are we really vastly outnumbered? Revisiting the ratio of bacterial to host cells in humans. Cell 2016 Jan 28;164(3):337-40. Doi: 10.1038/nm.3814

Takahashi K and Yamanaka S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell. 2006;126:663–676. Doi: 10.1016/j.cell.2006.07.024