martes, 24 de marzo de 2015

Reino Unido da luz verde al primer bebé con tres padres genéticos


La Cámara de los Comunes británica ha aprobado el 3 de Febrero de 2015 una legislación que autorizará una técnica de reproducción asistida que utiliza el ADN de tres personas. Esta técnica, que ha sido aprobada en la cámara baja con el voto a favor de 382 diputados frente a 128 en contra, ha suscitado un enconado debate ético y cuenta con la oposición de la Iglesia. Reino Unido se convertirá  en el primer país que da luz verde a los llamados bebés de tres padres, y ayudará a cerca de 150 parejas que cada año pierden a sus bebés por enfermedades mitocondriales.
De lo que se trata, esencialmente, es de una especie de trasplante de órganos a escala microscópica, o un trasplante in vitro de orgánulos celulares. Las células están formadas por el núcleo y el citoplasma. El primero contiene el ADN. Y en el citoplasma están los pequeños órganos u orgánulos que llevan a cabo las instrucciones del ADN. Uno de ellos son las mitocondrias, que transforman el alimento en energía para la célula y contienen una pequeña porción de ADN extranuclear importante para el desarrollo de esa labor.
En las enfermedades mitocondriales, estos pequeños órganos de la célula, que se transmiten por vía materna, no funcionan correctamente. De manera que los bebés que nacen con estas células dañadas pueden sufrir daños cerebrales, pérdida de masa muscular, fallo cardíaco y ceguera, y en muchos casos fallecen antes del primer año de vida. Solo un trasplante puede salvarlos pero, para que afecte a cada una de las cien trillones de células que hay en un cuerpo, este debe realizarse inmediatamente después de la concepción. Por eso se necesita utilizar técnicas de fecundación in vitro.

Enfermedades mitocondriales

Las enfermedades mitocondriales son resultado de la falla de las mitocondrias, los compartimentos especializados presentes en cada célula del cuerpo, con excepción de los glóbulos rojos de la sangre. Las mitocondrias son las responsables de la creación de más del 90% de la energía que el cuerpo necesita para mantener la vida y apoyar el crecimiento. Cuando fallan, se genera cada vez menos energía al interior de la célula. Puede entonces presentarse lesión celular o incluso la muerte de la célula. Si este proceso se repite en todo el cuerpo, los sistemas completos comienzan a fallar y la vida de la persona que lo sufre, está en grave riesgo. Esta enfermedad afecta principalmente a los niños, pero los brotes en adultos se están volviendo más y más comunes.
Las enfermedades de las mitocondrias parecen ocasionar el mayor daño a las células del cerebro, del corazón, del hígado, músculo esqueléticas, del riñón así como a los sistemas endocrino y respiratorio.
Dependiendo de qué células resulten afectadas, los síntomas pueden incluir pérdida de control motor, debilidad muscular y dolor; desórdenes gastrointestinales y dificultades para deglutir; crecimiento deficiente, enfermedades cardiacas, del hígado, diabetes, complicaciones respiratorias, convulsiones, problemas visuales y auditivos, acidosis láctica, retrasos en el desarrollo y susceptibilidad a contraer infecciones.


La técnica que se ha aprobado esta tarde, desarrollada en Newcastle, combina el ADN de los dos progenitores con la mitocondria sana de una donante mujer. De ahí el nombre popular de los tres padres. Aunque, de hecho, sería más correcto hablar de 2,002 padres, ya que solo casi el 0,2% (en concreto, el 0,18%) del ADN de la donante pasa al embrión y, aunque sí se transmite a generaciones posteriores, no afecta a características esenciales del individuo. También los órganos trasplantados convencionalmente contienen ADN del donante, y no se mezclan sus características genéticas con las del receptor de una manera relevante.
Altos estamentos de la Iglesia de Inglaterra han pedido el voto en contra
Básicamente el proceso es el siguiente. Se fertilizan dos óvulos, uno de la madre y otro de la donante, con espermatozoides del padre. Se retira el núcleo de los dos embriones resultantes, y solo se conserva el creado por los padres. Ese núcleo se introduce en el embrión de la donante, sustituyendo al núcleo que se ha desechado. Y el embrión resultante se coloca en el útero de la madre. Lo mismo se puede hacer a escala de óvulo, antes de la fertilización. En ambos casos, el cambio es permanente y la futura descendencia del bebé que nazca con esta técnica estará también libre de la enfermedad mitocondrial.
Sin embargo, a pesar de los avales recibidos, incluso por un grupo de premios Nobel, el riesgo cero no existe. La actividad de las mitocondrias no solo viene regulada por las proteínas producidas por el ADN de estos orgánulos (apenas 37 genes), sino también por las que produce el núcleo de la célula (con unos 20.000 genes). Como la técnica da como resultado la combinación en la misma célula de mitocondrias de donante con un núcleo celular de origen distinto (de los padres) cabe la posibilidad de que las proteínas mitocondriales y las de núcleo celular sean incompatibles. Y, por ello, se produzcan errores en la fábrica de energía en la célula y las patologías asociadas a esta disfunción, precisamente lo que se pretende evitar.
Es una investigación sugerida por los pacientes, aprobada por los pacientes y es para los pacientes"
Hay otro riesgo, menos grave. La técnica implica transferir el núcleo del embrión de los padres o del óvulo de la madre a óvulos o embriones de donante. En esta operación se podrían arrastrar mitocondrias enfermas a los óvulos o embriones huéspedes. Si fueran pocas, el riesgo de enfermedad sería muy bajo. Aunque, en el caso de las niñas, seguirían siendo portadoras (y transmisoras) de mitocondrias afectadas.

Altos estamentos de la Iglesia de Inglaterra y de la Iglesia Católica en el país, así como determinados miembros de la comunidad científica, habían pedido el voto en contra de la aprobación de esta legislación, pues consideran que la técnica plantea aún determinadas incertidumbres éticas. La oposición de la Iglesia radica, en parte, en que la técnica implica la destrucción de un embrión, y en que consideran que podría abrir la puerta a futuras modificaciones genéticas en los embriones. Pero esta técnica en sí misma no supone la alteración del ADN nuclear, de modo que no podría utilizarse para la ingeniería genética o el diseño de bebés. Dos hermanos, uno de los cuales haya pasado por un trasplante mitocondrial, no serían más diferentes entre sí que dos hermanos que no lo hayan pasado.

Por: Diego Quintana, Fernando López y Daniel Orviz

lunes, 16 de marzo de 2015

Posible existencia de células en los mares de Titán




Representación de un azotosoma de 9 nanometros, el tamaño de un virus, con parte de la membrana cortada para mostrar el interior hueco. Crédito: James Stevenson.

El agua líquida es una exigencia para la vida en la Tierra. Pero en otros mundos mucho más fríos, la vida podría existir más allá de los límites de la química del agua.
Tomando un enfoque imaginativo al tiempo que rigurosamente científico, ingenieros químicos y astrónomos de Cornell ofrecen ahora un patrón para la vida que podría desarrollarse en un inhóspito y frío mundo, específicamente Titán, la luna gigante de Saturno. Un cuerpo planetario bañado en mares, no de agua sino de metano líquido. Titán podría albergar células basadas en metano, sin oxígeno, capaces de metabolizar, reproducirse y hacer todo lo que la vida hace en la Tierra.
La membrana celular teórica que proponen está formada por pequeños componentes orgánicos de nitrógeno y es capaz de funcionar a las temperaturas en que el metano es líquido, esto es 145 grados bajo cero.
Los ingenieros han llamado a  su membrana celular teórica "azotosoma". El azotosoma está hecho de moléculas de nitrógeno, carbono e hidrógeno, que se sabe que existen en los fríos mares de Titán, pero muestra la misma estabilidad y flexibilidad que su análogo en la Tierra, el liposoma. 

sábado, 14 de marzo de 2015

LAURA VICENTE, CLAUDIA ALVAREZ, TERESA FERNANDEZ


La toxina del tétanos, un aliado contra un letal tumor cerebral


La lucha contra uno de los tumores cerebrales más letales, el glioblastoma, ha encontrado un inesperado aliado en la toxina del tétanos. Al administrar la vacuna junto a un tratamiento que entrenaal sistema inmunitario para atacar selectivamente a las células malignas, la supervivencia de los pacientes afectados por esta neoplasia tan devastadora se incrementa notablemente y puede llegar incluso hasta los cuatro años, cuando la media con el tratamiento convencional apenas supera el año de vida.
“Los resultados son excepcionales”, apunta Pedro Pérez Segura, de la Sociedad Española de Oncología Médica y especialista en tumores cerebrales. El trabajo -un ensayo clínico con 12 pacientes- lo han desarrollado investigadores del Duke Cancer Institute y lo publica la revista Nature.

Este último paso es especialmente relevante, apunta Pérez Segura. La terapia convencional, basada en la combinación de cirugía, quimio y radioterapia ofrece una supervivencia media del 5% al cabo de los cinco años. Y los intentos que ha habido para combatir esta neoplasia por otras vías, como por ejemplo mediante terapias personalizadas, que tan buenos resultados han arrojado en otros tipos de tumores como el de mama, han fracasado. De ahí la esperanza que despiertan los resultados publicados por el grupo de la Universidad de Duke en glioblastoma.El hallazgo se enmarca en las estrategias que pretenden estimular las defensas del propio cuerpo para combatir los tumores, la llamada inmunoterapia, un abordaje que se ha convertido en la última frontera contra la enfermedad y que ha comenzado a llegar a los pacientes,en especial, a los afectados por melanoma avanzado. Distintos trabajos han mostrado resultados alentadores también en algunos tumores de pulmón y riñón, o vejiga y cérvix. A ellos se suma ahora el glioblastoma.
La investigación parte de estudios previos que habían detectado un curioso fenómeno. Existe un tipo de virus muy común en buena parte de la población (el citomegalovirus, CMV) que siente una especial atracción por los glioblastomas, de forma que su tendencia natural es hospedarse en este tejido neoplásico. Esta circunstancia, que aún carece de explicación científica, abre una atractiva vía para atacar el tumor: si se pueden dirigir las defensas del cuerpo contra el virus, al enfrentarse a este patógeno, combatirán también el tejido maligno.
Para sacar provecho de esta estrecha relación virus-tumor, los investigadores acudieron a unas células del sistema inmune, las células dendríticas, que tienen un papel clave en el inicio de la respuesta defensiva del cuerpo. Su función consiste en encontrar patógenos y, una vez identificados, desplazarse a los ganglios, dondeentrenan a los linfocitos a combatir el patógeno que han identificado.
El equipo de la universidad de Duke desarrolló un procedimiento para asegurarse de que estas células identificaran al virus CMV y fueran capaces de organizar la respuesta de las defensas contra el patógeno y el tumor. Manipularon células dendríticas en el laboratorio y las expusieron al virus CMV con un objetivo: que al inyectarlas en el torrente sanguíneo, acudieran a los nodos linfáticos y activaran la fabricación de linfocitos capaces de atacar el virus y, por ello, también al tumor.
Todo este recorrido arrojó un resultado modesto. Había reacción inmunitaria por parte de los linfocitos, pero limitada. Los investigadores buscaron cómo potenciar la respuesta defensiva. Pensaron en una vacuna segura, eficaz, suficientemente probada que pudiera estimular tanto la producción como la agresividad de los linfocitos. Y lo intentaron con la del tétano y la difteria.

Ni de lejos se habían conseguido cifras como estas
Pedro Pérez Segura, especialista en tumores cerebrales
Para comprobar sus efectos, se seleccionó a un grupo de 12 pacientes. A la mitad les administró un placebo; a los seis restantes la vacuna. Y un día después se sometieron a la inmunoterapia con células dendríticas. Los resultados fueron sorprendentes.
En el primer grupo se observó un notable incremento de la supervivencia: vivieron entre 57 y 100 meses (de 2,3 a 4,1 años). Uno de estos pacientes incluso sigue vivo ocho años después y sin crecimiento tumoral. La supervivencia del otro grupo se situó en torno a los 11,6 meses.
“Ni de lejos se habían conseguido cifras como estas”, comenta Pérez Segura, quien considera que el trabajo sirve como prueba de concepto de que la estrategia es adecuada. “Ahora falta ver qué sucede en un ensayo clínico de mayor envergadura”, añade, “estoy convencido de que [los investigadores] ya están en ello”. Y no se equivoca. “Estamos proyectando estudios de mayor escala para confirmar los resultados”, ha expuesto Duane Mitchell, actual director del programa de inmunoterapia aplicada a los tumores cerebrales de la Universidad de Florida y uno de los autores del trabajo.

domingo, 8 de marzo de 2015

Por Esther Alperi y Julia Menéndez

Un macroproyecto revela el mapa de los ‘interruptores’ del genoma

El Proyecto Epigenoma Humano localiza las modificaciones del ADN que explican el desarrollo de la persona y sus grandes enfermedades

  • Mapeada una “nueva dimensión” del genoma humano



Tras el genoma humano, llega el epigenoma humano. Lo que hace un gen no solo depende de su secuencia (gattacca…), sino de otras cosas que se pueden pegar sobre ella (de ahí epi, literalmente "encima de"), como los grupos más sencillos de la química orgánica (metilo, –CH3) y ciertas proteínas especializadas en empaquetar ADN (histonas). Estas modificaciones epigenéticas explican que, aunque todas las células de una persona tengan el mismo genoma, unas se conviertan en células de la piel, otras en neuronas, y así hasta los más de un centenar de tipos celulares especializados, o diferenciados, que constituyen el cuerpo.
Como las modificaciones epigenéticas dependen del entorno, también está cada vez más claro su papel esencial en todo tipo de respuestas al ambiente y enfermedades. Un macroproyecto revela hoy el mapa epigenómico humano, que localiza dónde están esas modificaciones (metilos, histonas) en todos los tipos celulares importantes del cuerpo humano, y también en 58 enfermedades (genéticamente) complejas. Como pasó con el proyecto Genoma Humano, la información se hará pública y gratuita para todo el mundo.
El macroestudio se presenta en varios artículos de NatureNature CommunicationsNature BiotechnologyNature MethodsNature NeuroscienceNature Immunology y Nature Protocols.Todo el material se puede consultar en una web habilitada para ello.
Los investigadores de todo el mundo podrán a partir de ahora comparar la funcionalidad del genoma –qué genes están activos, activables o cerrados a conciencia— en cada tejido y tipo celular del cuerpo, consiguiendo un entendimiento profundo de lo que hace diferente a una célula del corazón de una del hígado, o de la piel, o del cerebro. Y también dispondrán de una referencia normal con que comparar las distintas células y tejidos de sus pacientes, revelando así cuáles son los elementos de control que causan su enfermedad en cualquier tejido u órgano.
El principal coordinador del nuevo macroproyecto, Manolis Kellis, del Massachusetts Institute of Technology (MIT, junto a Boston), amplía una metáfora clásica para explicar el concepto: “El proyecto genoma humano nos dio el libro de la vida que codifica a un ser humano. Todas nuestras células tienen una copia del mismo libro, pero cada una lee distintos capítulos, dobla la esquina de distintas páginas y subraya distintos párrafos y palabras. El epigenoma humano es esta colección de marcas situadas en el genoma de cada tipo celular, en la forma de modificaciones químicas del propio ADN, y en su empaquetamiento a gran escala”.