El objetivo era investigar el impacto en las células que están expuestas directamente al tabaco (por ejemplo, en la boca) y las que no lo están (en la sangre o el cuello uterino). ‘No podemos afirmar que los cigarrillos electrónicos provoquen cáncer basándonos en nuestro estudio, pero sí observamos’ que sus consumidores ‘presentan algunos cambios epigenéticos en las células bucales similares a los de los fumadores, y estos cambios están asociados al desarrollo futuro de cáncer de pulmón en los fumadores’.

Así lo indicó Chiara Herzog, del University College de Londres y de la Universidad de Innsbruck (Austria), una de las firmantes de la investigación. Herzog agregó que serán necesarios más estudios para investigar si estas características podrían utilizarse para predecir individualmente el cáncer en fumadores y usuarios de cigarrillos electrónicos.

El epigenoma se refiere a una capa extra de información que se superpone a nuestro material genético, el ADN. Este se puede comparar con el ‘hardware’ de un ordenador, mientras que la epigenética sería como ‘’software’, que define cómo, dónde y cuándo se ejecutan los programas que éste utiliza, explica el Univesity College en un comunicado.

Los epigenomas cambian a lo largo de nuestra vida y pueden verse afectados por diversos factores genéticos o no genéticos, como el envejecimiento, el estilo de vida, la exposición a hormonas, sustancias químicas y factores ambientales, e incluso el estrés y los traumas psicológicos.

Los investigadores descubrieron que las células epiteliales de la boca mostraban cambios epigenómicos sustanciales en los fumadores, que son aún más elevados en los cánceres o precánceres de pulmón, en comparación con el tejido pulmonar normal, lo que apoya la idea de que los cambios epigenéticos asociados al tabaquismo permiten a las células crecer más rápidamente.

El estudio incluye nuevos datos que muestran que se observaron cambios epigenómicos similares en las células de consumidores de cigarrillos electrónicos que solo habían fumado menos de 100 cigarrillos de tabaco en su vida.

Aunque el consenso científico es que los cigarrillos electrónicos son más seguros que fumar tabaco, no podemos dar por sentado que su uso sea completamente seguro y es importante estudiar sus posibles riesgos a largo plazo y su relación con el cáncer’, dijo Herzog.

Mediante el análisis computacional de las muestras, los investigadores también descubrieron que algunos cambios epigenéticos relacionados con el tabaquismo permanecen más estables que otros tras dejar de fumar, incluidos los relacionados con el tabaquismo en muestras cervicales, algo que no se había estudiado anteriormente.

El epigenoma permite mirar hacia atrás para ver cómo respondió nuestro cuerpo a una exposición ambiental previa, como el tabaquismo, pero también puede permitir predecir la salud y la enfermedad en el futuro, dijo Matin Widschwendter, también firmante del estudio.

Los cambios que se observan en el tejido del cáncer de pulmón también pueden medirse en las células de las mejillas de fumadores que no han desarrollado un cáncer. Y lo que es más importante -destacó- esta investigación apunta a que ‘los usuarios de cigarrillos electrónicos presentan los mismos cambios, por lo que estos dispositivos podrían no ser tan inocuos como se pensaba en un principio.

Ver artículo: Herzog C, Jones A, Evans I, Raut JR, Zikan M, Cibula D, et al. Cigarette smoking and e-cigarette use induce shared DNA methylation changes linked to carcinogenesis. Cancer Res[Internet].2024[citado 21 mar 2024]. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-23-2957

20 marzo 2024|Fuente: EFE | Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Al salir de la anestesia, más de un tercio de los pacientes puede experimentar somnolencia extrema o hiperactividad, un efecto secundario llamado delirium. Investigadores de Mayo Clinic descubrieron que las células inmunes especiales en el cerebro llamadas microglías pueden proteger a las neuronas de los efectos secundarios de la anestesia para despertar el cerebro.

«Esta es la primera vez que hemos visto que las microglías mejoran e incrementan la actividad neuronal al involucrar físicamente los circuitos cerebrales», dice el neurocientífico de Mayo Clinic, el Ph.D. Long-Jun, autor principal del estudio.

Los investigadores observaron la presencia de microglías entre las neuronas y las sinapsis inhibitorias, suprimiendo la actividad neuronal bajo anestesia. Las microglías parecen tratar de proteger las neuronas para contrarrestar la sedación.

El cerebro está formado por una red de neuronas que dispara y estimula actividades en todo el cuerpo. Las neuronas están conectadas por sinapsis que reciben y transmiten señales que nos permiten movernos, pensar, sentir y comunicarnos. En este entorno, las microglías ayudan a mantener el cerebro sano, estable y en funcionamiento. Aunque las microglías fueron descubiertas hace más de 100 años, solo en los últimos 20 años se han convertido en un foco importante de investigación.

Al principio, los científicos solo tenían láminas fijas de microglías para examinar, lo que les proporcionaba solo imágenes instantáneas de estas células. Inicialmente, se pensó que cuando las neuronas no estaban activas y el cerebro estaba tranquilo, las microglías eran menos activas. Luego, la tecnología hizo posible observar y estudiar las microglías en detalle, incluso la manera en que se mueven.

«Las microglías son células cerebrales únicas porque tienen procesos muy dinámicos. Se mueven y bailan mientras escanean el cerebro. Ahora tenemos imágenes poderosas que muestran sus actividades y movimientos», dice el Dr. Wu.

Hace unos años, el Dr. Wu y su equipo han liderado investigaciones sobre cómo las microglías y las neuronas se comunican entre sí en cerebros sanos y no saludables. Por ejemplo, mostraron que las microglías pueden atenuar la hiperactividad neuronal durante convulsiones epilépticas . Los investigadores pueden observar estas células en el cerebro en tiempo real y registrar sus movimientos en modelos de ratones despiertos utilizando una tecnología de imagen avanzada que incluye una microscopia electrónica de barrido.

En 2019, investigadores descubrieron que las microglías pueden sentir cuando el cerebro y sus actividades están restringidos, por ejemplo, por la anestesia. Descubrieron que las microglías se vuelven más activas y vigilantes cuando esto ocurre.

«Ahora podemos ver que las microglías aumentan su vigilancia y patrullan la actividad neuronal del cerebro como un oficial de policía por la noche, respondiendo a actividades sospechosas cuando todo está tranquilo», dice el Dr. Wu.

Pacientes con delirium o agitación, cuando salen de la anestesia, pueden también sentirse hiperactivos o sentir una lentitud extrema. Los investigadores creen que la hiperactividad puede ser el resultado de la intervención excesiva de las microglías entre las neuronas y las sinapsis inhibitorias.

«Si podemos explorar el papel de las microglías en varios estados fisiológicos como el sueño, podríamos aplicar este conocimiento para mejorar la atención al paciente en entornos clínicos», explica el Ph.D. Koichiro Haruvaka, autor principal del estudio e investigador principal de Mayo Clinic.

Ver artículo: Haruwaka K, Ying Y, Liang Y, Umpierre AD, Min Yi M, Kremen V, et al. Microglia enhance post-anesthesia neuronal activity by shielding inhibitory synapses. Nature Neuroscience[Internet].2024[citado 20 mar 2024]; 27: 449-461.  https://doi.org/10.1038/s41593-023-01537-8

20 marzo 2024| Fuente: EurekAlert| Tomado de| Comunicado de prensa

Por qué la terapia celular adoptiva, la estrategia en la que se basan las famosas células CAR-T, ¿no acaba de cosechar resultados tan espectaculares en los tumores sólidos como en el cáncer hematológico? Una clave genética para reforzar la potencia de los linfocitos T hallada por unos científicos estadounidenses podría revertir esa situación.

Así lo explica uno de los autores principales de esta investigación que se publica hoy en Nature, Jaehyuk Choi, profesor asociado de Dermatología y Bioquímica y Genética molecular en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern, de Chicago: “Muchas inmunoterapias celulares no funcionan para los tumores sólidos, porque no pueden superar el microambiente del tumor sólido. Existen metabolitos y citocinas y células inmunosupresoras que limitan la persistencia [de los linfocitos T]. Hemos encontrado una forma para aumentar la potencia que ha funcionado en todos los modelos que hemos probado. Aumenta drásticamente la capacidad de las terapias adoptivas con células T para persistir, prosperar y eliminar células tumorales en modelos de ratón de leucemia de células B, cáncer gástrico, cáncer de piel y mesotelioma, un tipo de cáncer de pulmón”.

Un «poder» tumoral que puede usarse contra el cáncer

Para encontrar cómo infundir más potencia a las células, los científicos recurrieron a la propia naturaleza: observaron qué hacía que las células tumorales fueran más fuertes, con la idea de utilizarlo como arma terapéutica.

Así, el equipo de la Universidad Northwestern en estrecha colaboración con el grupo de Kole Roybal, de la Universidad de California en San Francisco (UCSF), con la participación de los investigadores Julie García y Jay Daniels, examinó a pacientes con linfoma de células T, un tipo de cáncer originado a partir de los linfocitos T que en un inicio puede manifestarse con lesiones cutáneas.

Buscaban “el superpoder”, en palabras de Jaehyuk Choi, por el que estas células cancerosas se hacen fuertes. A menudo las células tumorales son capaces de crear un nicho, un entorno que las mantiene con aporte de oxígeno y nutrientes; la hipótesis del estudio era identificar a aquellas más capaces de generar esa fortaleza para poder transferirla a las terapias que usan células T.

Cien veces más potentes

Tras examinar 71 mutaciones encontradas en pacientes con linfoma de células T, finalmente, en modelo de ratón, los científicos aislaron una con capacidad para multiplicar la resistencia sin generar toxicidad. Insertaron el gen que codifica esa única mutación en linfocitos T humanos normales lo que los hizo 100 veces más potentes para matar células tumorales sin ningún signo de que fueran a volverse tóxicos.

“Descubrimos la mutación originalmente en una célula T CD4+. En un sorprendente giro de los acontecimientos, esta mutación, cuando se expresa en una célula T CD8+, le confiere capacidades especiales, en particular la capacidad de crear células T CD8+ con capacidades únicas; en este caso, las hacen capaces de efectuar cosas que normalmente solo pueden hacer las células T CD4+, como producir altos niveles de interleucina 2 (IL-2). Esa capacidad fortalece a los linfocitos y les otorga capacidades únicas para persistir sin la ayuda de las células T CD4+ en los tumores”, explica a este medio en un email Jaehyuk Choi.

Este super linfocito T diseñado por la Northwestern y la UCSF logró acabar, en modelo experimental, con tumores de piel, de pulmón y de estómago.

El equipo ya ha comenzado a trabajar para probar la nueva estrategia en pacientes. “Estamos entusiasmados por intentar llevar estas tecnologías a la clínica. En colaboración con el coautor Kole Roybal (UCSF) hemos puesto en marcha una empresa cuya misión expresa es hacer precisamente eso”, comenta el científico.

Mientras el manuscrito de este estudio estaba en imprenta, la agencia reguladora estadounidense FDA anunció la investigación de unos pocos casos de pacientes que habían recibido alguna de las terapias CAR-T frente a CD19 o BCMA aprobadas y que con el tiempo desarrollaron un linfoma de célula T.

Un caso de mil 

La agencia identifica a 22 pacientes, entre las casi 30.000 de que han recibido la terapia avanzada en todo el mundo. Finalmente, la FDA ha pedido a los fabricantes de las seis terapias con CAR-T comerciales autorizadas en Estados Unidos que incluyan en sus envases un recuadro de advertencia sobre el riesgo potencial de generar, de forma secundaria, neoplasias malignas de células T

Los autores del estudio de Nature escriben al respecto que “nuestros estudios singénicos y de xenoinjerto in vivo a largo plazo, realizados en múltiples modelos y con altas dosis de células T, no mostraron signos de linfomagénesis, incluso 418 días después de la transferencia adoptiva de células T”. También recuerdan en el artículo que los pacientes con neoplasias malignas de células B (incluso sin tratamiento con CAR-T) tienen un mayor riesgo específicamente de padecer linfomas de célula T. Sobre esta cuestión Jaehyuk Choi afirma que “es difícil hacer comentarios, pues no sabemos los suficiente sobre estas neoplasias malignas” y opina que “nuestro trabajo muestra que desarrollar cáncer de células T puede ser más difícil de lo pensado originalmente”.

Ver artículo completo: Garcia J, Danels J, Lee Y, Zhu L, Cheng K, Liu Q, et al. Naturally occurring T cell mutations enhance engineered T cell therapies. Nature [Internet].2024[citado 8 feb 2024]. https://www.nature.com/articles/s41586-024-07018-7

 7 de febrero 2024|Fuente: Diario Médico| Tomado de | Medicina| Inmunología

Estas células TCM, similares a células madre, son fundamentales para la capacidad del sistema inmunológico adaptativo (no innato) de crear recuerdos inmunológicos duraderos. Esta capacidad es crítica para controlar los patógenos en episodios de infección o reexposición, y para desencadenar una rápida movilización de la defensa vital del hospedero.

Aunque son esenciales para la respuesta inmune general, desde su descubrimiento en 2005 estas TCM han estado profundamente envueltas en debates y controversia sobre quiénes son sus precursoras.

El equipo del estudio, que fue publicado recientemente en Science Immunology, constató que las TCM emergieron rápidamente al exponer a los animales de laboratorio a una infección con el virus de la coriomeningitis linfocítica y descubrió, finalmente, que derivaban de las células T CD8 +, conocidas como citotóxicas o asesinas. Estas son fundamentales en la defensa contra patógenos y células cancerosas.

“En respuesta a la infección, las células T CD8 + vírgenes producen un gran conjunto de células efectoras terminales de vida corta que eliminan las células huésped infectadas”, escribieron los autores de la investigación.

“Paralelamente, se forma una población menor de células de memoria central, similares a las células madre, que tienen la capacidad de mantener la inmunidad después de la eliminación del patógeno”, añadieron.

Ver más información: Gomes Silva J, Pais Ferreira D, Dumez A, Wyss T, Veber R, Danilo M,et al. Emergence and fate of stem cell–like Tcf7+ CD8+ T cells during a primary immune response to viral infection.Sci. Immunol[Internet].2023[citado 3 ene 2024].DOI:10.1126/sciimmunol.adh3113

4 ene 2024|Fuente: Cubadebate| Tomado de| Ciencia y Tecnología

El hallazgo, que publica este miércoles la revista Nature, ha sido posible gracias a la aplicación de tecnologías celulares de vanguardia para crear un atlas que caracteriza el mapa celular de las extremidades humanas desde que empiezan a formarse. De este modo, los investigadores han visto cómo las extremidades se crean en una fase inicial como una especie de bolsas celulares indiferenciadas a los lados del cuerpo, sin una forma o función específicas.

Es a las ocho semanas de desarrollo cuando empiezan a estar bien diferenciadas, son anatómicamente complejas e inmediatamente reconocibles como extremidades, con dedos en las manos y en los pies. Este proceso requiere ‘una orquestación muy rápida y precisa de las células’, subraya el estudio, ya que cualquier pequeña alteración durante este proceso puede tener un efecto secundario, razón por la cual las variaciones en las extremidades se encuentran entre los síndromes más frecuentes al nacer, afectando aproximadamente a uno de cada 500 bebés en todo el mundo.

Para llegar a esta conclusión, los investigadores analizaron tejidos humanos de entre 5 y 9 semanas de desarrollo, lo que les permitió rastrear programas específicos de expresión génica, activados en determinados momentos y zonas, que dan forma a las extremidades en formación. Como parte del estudio, los investigadores demostraron que hay patrones genéticos con implicaciones en la formación de las manos y los pies, identificando ciertos genes que, cuando se alteran, se asocian a síndromes específicos de las extremidades como la braquidactilia -dedos cortos- y la polisindactilia -dedos de más o de menos-.

El equipo también pudo confirmar que muchos aspectos del desarrollo de las extremidades son comunes a humanos y ratones. En conjunto, estos hallazgos no solo proporcionan una caracterización en profundidad del desarrollo de las extremidades en humanos, sino que también aportan datos fundamentales que podrían influir en el diagnóstico y tratamiento de los síndromes congénitos de las extremidades. ‘Lo que revelamos es un proceso muy complejo y regulado con precisión. Es como ver trabajar a un escultor que va cincelando un bloque de mármol hasta revelar una obra maestra. En este caso, la naturaleza es la escultora, y el resultado es la increíble complejidad de nuestros dedos’, ha señalado uno de los autores, Hongbo Zhang, investigador de la Universidad Sun Yat-sen de Guangzhou en un comunicado.

Este estudio forma parte de la iniciativa internacional Atlas Celular Humano, cuyo objetivo es cartografiar todos los tipos celulares del cuerpo humano para transformar la comprensión de la salud y la enfermedad, y ha sido llevado a cabo por investigadores del Instituto Wellcome Sanger, el Instituto Europeo de Bioinformática (ambos en el Reino Unido), la Universidad Sun Yat-sen (China), además de colaboradores de otros centros. ‘Nuestro trabajo en el Atlas Celular Humano está profundizando nuestra comprensión de cómo se forman estructuras anatómicamente complejas, ayudándonos a descubrir los procesos genéticos y celulares que subyacen al desarrollo humano sano, con muchas implicaciones para la investigación y el tratamiento de las enfermedades’, ha señalado la autora Sarah Teichmann, doctora en el Instituto Wellcome Sanger y cofundadora del Atlas de Células Humanas.

Ver más información:  Zhang B, He P, Lawrence JEG, Wang S, Tuck E, Williams BA, et al. A human embryonic limb cell atlas resolved in space and time. Nature [Internet]. 2023[citado 7 dic 2023];. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06806-x

8 diciembre 2023|Fuente: EFE| Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

La creación de estos robots, que varían en tamaño desde el ancho de un cabello hasta la punta de un lápiz afilado y fueron hechos para autoensamblarse, es el resultado de una investigación de las universidades de Tufts y Harvard (EE.UU.) que dan los detalles en un estudio que publica Advances in Science.

El descubrimiento es un punto de partida para la visión de los investigadores de utilizar biobots derivados de pacientes como nuevas herramientas terapéuticas para la regeneración, la curación y el tratamiento de enfermedades, destacó la Universidad de Tufts.

Esta investigación sucede a otra publicada en 2020, en la que un equipo logró construir milimétricos robots ensamblados a partir de células embrionarias de ranas, llamados ‘xenobots’ y capaces de recolectar material, registrar información, curarse a sí mismos e incluso replicarse durante algunos ciclos por sí solos.

Los investigadores no sabían si esas capacidades dependían de que derivaran de un embrión de anfibio o si los biobots podrían construirse a partir de células de otras especies. Ahora, el equipo ha descubierto que este tipo de robots biológicos pueden crearse a partir de células adultas humanas sin ninguna modificación genética y que muestran capacidades más allá de lo observado con los ‘xenobots’.

Para su estudio, emplearon células humanas de la tráquea a las que dieron la oportunidad de reiniciarse y encontrar formas de crear nuevas estructuras y tareas. De hecho, crearon nuevas formas multicelulares y podían moverse de diferentes maneras sobre una superficie de neuronas humanas cultivadas en una placa de laboratorio, así como estimular un nuevo crecimiento para llenar los huecos causados al raspar la capa de células.

Los ‘anthrobots’ fomentan el crecimiento de las neuronas, pues estas crecían bajo la zona cubierta por un conjunto agrupado de estos robots biológicos, al que llamaron ‘superbot’, y no lo hicieron en las zonas donde no estaban. Al menos en el simplificado mundo 2D de la placa de laboratorio, los conjuntos de ‘anthrobots’ fomentaron la cicatrización eficaz del tejido neuronal vivo, agrega la universidad en un comunicado.

Aunque los investigadores aún no saben exactamente cómo lo logran, ahora están analizando cómo funciona ese mecanismo de curación y se preguntán qué más pueden hacer estas construcciones, señaló Michael Levin, firmante del artículo y de la Universidad de Tufts. Para Levin es ‘fascinante y completamente inesperado que las células traqueales de pacientes normales, sin modificar su ADN, puedan moverse por sí solas y estimular el crecimiento neuronal a través de una región dañada’. Una ventaja de utilizar células humanas incluye la capacidad de construir robots a partir de las propias del paciente para realizar trabajos terapéuticos sin el riesgo de desencadenar una respuesta inmune o requerir inmunosupresores.

Estos robots biológicos solo duran de 45 a 60 días antes de descomponerse de forma natural, por lo que el cuerpo puede reabsorberlos fácilmente una vez acabado su trabajo. Fuera del cuerpo solo pueden sobrevivir en condiciones de laboratorio muy específicas, por lo que no hay riesgo de exposición o propagación involuntaria fuera de esas instalaciones. Además, no se reproducen y no tienen ediciones, adiciones o eliminaciones genéticas, por lo que no hay riesgo de que evolucionen más allá de las salvaguardas existentes, asegura la universidad.

Para crear uno de estos ‘anthrobots’ se comienza con una célula derivada de un donante adulto procedente de la superficie de la tráquea. Estás células están cubiertas por proyecciones parecidas a pelos llamadas cilios que se mueven hacia adelante y hacia atrás. Los investigadores desarrollaron condiciones de crecimiento que animaban a los cilios a mirar hacia fuera en los organoides y a los pocos días empezaron a moverse, impulsados por los cilios que actuaban como remos. Los ‘anthrobots’ se autoensamblan en la placa de laboratorio y, a diferencia de los ‘xenobots’, no necesitan pinzas ni bisturís para darles forma, explicó Gizem Gumuskaya, también firmante de la investigación.

El equipo considera que un mayor desarrollo de los robots podría dar lugar a otras aplicaciones, como la eliminación de la placa acumulada en las arterias de pacientes con aterosclerosis, la reparación de daños en la médula espinal o los nervios de la retina, el reconocimiento de bacterias o células cancerosas, o el suministro de fármacos a tejidos específicos.

Ver más información:  Gumuskaya G, Srivastava P, Cooper BG, Lesser H, Semegran B, Garnier S.  Motile Living Biobots Self-Construct from Adult Human Somatic Progenitor Seed Cells. Adv Sci [Internet]. 2023[citado 2 dic 2023]; 2303575. https://doi.org/10.1002/advs.202303575

4 diciembre 2023 |Fuente: EFE| Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

«Por primera vez en la historia, hemos logrado decodificar los mecanismos celulares y moleculares del síndrome de Asherman durante la fase secretora del ciclo menstrual.

Este logro representa un hito de gran relevancia en el entendimiento de esta patología, con un potencial impacto significativo en la práctica médica», señala a DM Carlos Simón, catedrático de Obstetricia y Ginecología en la Universidad de Valencia.

Junto a su equipo investigador de la Universidad de Valencia, Instituto de Investigación Sanitaria (Incliva) y Fundación Carlos Simón, ha publicado los datos de un trabajo en Nature Communications que describe por primera vez las alteraciones celulares responsables del síndrome de Asherman a nivel de célula única.

Este síndrome constituye una enfermedad rara caracterizada por formación de tejido cicatricial intrauterino que causa alteraciones menstruales e infertilidad. En la mayoría de los casos, la enfermedad aparece después de una cirugía en el útero, aunque en otros casos, una infección pélvica grave no  relacionada con procedimientos quirúrgicos puede conducir a su desarrollo.

Según Simón, «los biomarcadores identificados y la comprensión de las vías biológicas involucradas abren la puerta a un diagnóstico más preciso y a enfoques terapéuticos más efectivos para las mujeres que padecen esta enfermEnsayos con células madre de médula

El estudio titulado Decoding the endometrial niche of Asherman’s Syndrome at single-cell resolution, además de describir por primera vez las alteraciones celulares responsables del síndrome de Asherman a nivel de célula única, también identifica los perfiles de expresión génica que crean un entorno disfuncional, provocando la formación de tejido cicatricial, inflamación y alteraciones vasculares.

Para desarrollar este estudio se reclutaron pacientes diagnosticadas con síndrome de Asherman moderado o grave. Además, se contó con mujeres fértiles y donantes sanas como grupos de control.

Se analizaron más de 200.000 células provenientes del endometrio de pacientes con síndrome de Asherman y controles sanos.

Estas pacientes forman parte de un estudio clínico en curso, actualmente en fase I/II, que busca validar los efectos de la terapia con células madre procedentes de la médula ósea de las propias pacientes (CD133+) en sus resultados clínicos reproductivos.

• inculan el inicio precoz de la menstruación con más riesgo de problemas de conducta en la adultez
• La fluctuación hormonal de la menstruación afecta al mecanismo de recompensa
• Anticoncepción, menstruación y menopausia, los temas de salud que más preocupan a las mujeres

Los investigadores también se crearon organoides endometriales a partir de pacientes afectadas y mujeres sanas. Estos organoides -endometrios miniaturizados generados en el laboratorio- mostraron rasgos similares a los del tejido endometrial in vivo, «lo que sugiere que estos organoides son un buen modelo in vitro para estudiar el síndrome de Asherman», indican.

Además, mediante la incorporación de modelos de aprendizaje automático de vanguardia, el equipo de investigación descifró las diferencias transcriptómicas entre las células endometriales in vivo e in vitro de controles y pacientes, lo que proporcionó mayor información sobre las alteraciones del microambiente endometrial en la enfermedad

Ver  texto completo:

Santamaria X, Roson B, Perez Moraga R, Venkatesan N, Pardo Figuerez M, Gonzalez Fernandez J, et al. Decoding the endometrial niche of Asherman’s Syndrome at single-cell resolution. Nat Commun[Internet]. 2023[6 oct 2023];14(1):5890. doi: 10.1038/s41467-023-41656-1.

7 0ctubre 2023 | Fuente: Diario Médico| Tomado de Medicina | Ginecología y Obstetricia

El descubrimiento de una diana molecular desconocida hasta ahora ha inspirado lo que podría convertirse en un gran avance terapéutico para los enfermos de glioblastoma, el cáncer cerebral más frecuente y agresivo, según publican los investigadores en la revista ´Nature Cancer´.

Las células del glioblastoma son muy invasivas y se extienden rápidamente desde la masa central del tumor, lo que hace muy difícil su erradicación total. Incluso con los tratamientos actuales, como la temozolomida, la quimioterapia estándar aprobada para tratar el glioblastoma, los tumores resistentes a la temozolomida recidivan en más del 50 % de los pacientes, y menos del 1 % sobrevive diez años después del diagnóstico.

Ahora un equipo de investigadores del Hospital para Niños Enfermos (SickKids), en Canadá, ha presentado un nuevo enfoque terapéutico para el glioblastoma denominado péptido de diseño, dirigido a una interacción proteína-proteína en las células del glioblastoma.

«Al descubrir el papel de una interacción proteína-proteína desconocida hasta ahora en el glioblastoma, hemos podido desarrollar un péptido de diseño que posee una sólida eficacia terapéutica en el tratamiento de los principales tipos de glioblastoma en modelos preclínicos –explica el doctor Xi Huang, científico principal del programa de Biología del Desarrollo y de las Células Madre–. Esto podría constituir la base de la terapia de glioblastoma de próxima generación».

El desarrollo del péptido de diseño comenzó cuando Huang y el primer autor, el doctor Weifan Dong, descubrieron que dos proteínas llamadas EAG2 y Kvbeta2, ambas muy presentes en las células del glioblastoma, interaccionaban en el lugar donde las células cancerosas se encuentran con el tejido cerebral sano.

«Examinamos de cerca estas dos proteínas y descubrimos que cuando interactuaban creaban un complejo de canales de potasio que es fundamental para la naturaleza agresiva del cáncer –explica Dong, antiguo estudiante de doctorado y actual becario posdoctoral en el laboratorio Huang–. Lo sorprendente es que este complejo de canales de potasio EAG2-Kvbeta2 parece formarse sólo en células de glioblastoma, no en células sanas».

Entusiasmado por sus hallazgos, el equipo de Huang empezó a investigar esta interacción específica como posible diana para el tratamiento del glioblastoma. Determinaron que la interacción EAG2-Kvbeta2 es necesaria para que las neuronas se comuniquen con las células del glioblastoma, facilitando el crecimiento tumoral, la invasión y la quimiorresistencia.

El péptido de diseño impide que se produzca la interacción proteína-proteína, frenando el crecimiento e impidiendo que el cáncer se extienda a las células circundantes. En modelos preclínicos, el péptido de diseño también provocó la muerte de células de glioblastoma de todos los subtipos.

«Incluso los tumores que habían desarrollado resistencia a la temozolomida respondieron al péptido de diseño», afirma Dong. «Pero no observamos ningún efecto secundario, probablemente debido a que la interacción EAG2-Kvbeta2 sólo parece estar presente en las células cancerosas».

Ahora, con el apoyo de Industry Partnerships & Commercialization (IP&C) en SickKids, el descubrimiento del péptido de diseño de Huang ha sido protegido mediante la presentación de una solicitud de Tratado de Cooperación en materia de Patentes (PCT), mientras que los esfuerzos de comercialización activos dirigidos por IP&C están en marcha. Juntos, el equipo tiene previsto completar los estudios preclínicos y llevar este péptido de diseño a ensayos clínicos lo antes posible.

Referencia

Dong W, Fekete A, Chen X, Liu H, Beilhartz GL, Chen X, et al. A designer peptide against the EAG2–Kvβ2 potassium channel targets the interaction of cancer cells and neurons to treat glioblastoma. Nat Cancer (2023). https://doi.org/10.1038/s43018-023-00626-8

12/09/2023

Fuente: (IMMedico) Tomado Noticia-Oncología © 2023 Copyright: Publimas Digital

Desde que existe la Neurociencia, se reconoce que el cerebro funciona principalmente gracias a las neuronas y a su capacidad para elaborar y transmitir rápidamente información a través de sus redes. Para apoyarlas en esta tarea, las células gliales desempeñan una serie de funciones estructurales, energéticas e inmunitarias, además de estabilizar las constantes fisiológicas.

El nuevo descubrimiento, que han denominado ‘astrocitos glutamatérgicos’, es una célula híbrida, a medio camino entre las neuronas y las células gliales. Algunas de las células gliales, conocidas como astrocitos, rodean íntimamente las sinapsis, los puntos de contacto donde se liberan los neurotransmisores para transmitir información entre neuronas.

Esta es la razón por la que los neurocientíficos han sugerido durante mucho tiempo que los astrocitos pueden tener un papel activo en la transmisión sináptica y participar en el procesamiento de la información, pero los estudios realizados daban resultados contradictorios.

Al identificar un nuevo tipo de célula con las características de un astrocito y que expresa la maquinaria molecular necesaria para la transmisión sináptica, el equipo ha puesto fin a años de controversia, considera la Universidad de Lausana (UNIL) en un comunicado.

Las implicaciones de este descubrimiento se extienden a los trastornos cerebrales. Al alterar específicamente los astrocitos glutamatérgicos, el equipo demostró efectos sobre la consolidación de la memoria, pero también observó vínculos con patologías como la epilepsia, cuyos ataques se exacerbaban.

El estudio muestra que este nuevo tipo de célula también tiene un papel en la regulación de los circuitos cerebrales implicados en el control del movimiento y podría ofrecer dianas terapéuticas para la enfermedad de Parkinson.

Este descubrimiento ‘abre inmensas perspectivas de investigación’, aseguró Andrea Volterra, de la UNIL y autor principal del estudio. Los próximos estudios ‘explorarán el posible papel protector de este tipo de célula frente al deterioro de la memoria en la enfermedad de Alzheimer, así como su función en otras regiones y patologías distintas de las exploradas aquí’, agregó.

En su estudio, el equipo trató de averiguar si estas células híbridas eran funcionales, es decir, capaces de liberar realmente glutamato con una velocidad comparable a la de la transmisión sináptica, para lo que usó una técnica de imagen que permite ver el glutamato liberado por las vesículas en tejidos cerebrales y en ratones vivos. ‘Hemos identificado un subgrupo de astrocitos que responden a estímulos selectivos con una rápida liberación de glutamato, que se produce en zonas espacialmente delimitadas de estas células que recuerdan a las sinapsis’, dijo Volterra.

Además, demostraron que ‘son células que modulan la actividad neuronal, controlan el nivel de comunicación y excitación de las neuronas’, afirmó Roberta de Ceglia, primera autora del estudio e investigadora principal del UNIL. Y sin esta maquinaria funcional, el estudio demuestra que la potenciación a largo plazo, un proceso neuronal implicado en los mecanismos de memorización, se ve alterada y que la memoria de los ratones se ve afectada.

Referencia

Ceglia R de, Ledonne A, Litvin DG, Lykke Lind B, Carriero G, Latagliata EC, et al. Specialized astrocytes mediate glutamatergic gliotransmission in the CNS. Nature, 2023. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06502-w

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06502-w

Fuente: Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

La microglía y su papel en el desarrollo del cerebro

Con el nombre de microglía se conoce a un grupo de células inmunitarias que se encuentra en el sistema nervioso central, o SNC. Estas células actúan como la primera línea de defensa del SNC contra lesiones, infecciones y otras amenazas. También desempeñan un papel muy relevante en el mantenimiento de la homeostasis neuronal, la eliminación de desechos y la remodelación de sinapsis (las conexiones entre neuronas).

“La microglía se ha definido históricamente como los macrófagos del cerebro, y como tales pertenecen al sistema inmunitario innato”, explica José Luis Venero, catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Sevilla e Investigador Responsable del Grupo Envejecimiento neuronal del IBiS. “Ahora bien, es una célula muy dinámica y cada día resulta más evidente que este grupo juega, además, un papel decisivo en funciones muy importantes del sistema nervioso central: en la conectividad del cerebro, en la regulación de la neurogénesis [la aparición de nuevas neuronas], en la regulación de la excitabilidad neuronal, etc.”.

Durante el desarrollo del sistema nervioso central, en las primeras etapas, conocidas como embrionaria y posnatal temprana, se produce la conexión de numerosos sistemas neuronales. Esto es lo que forma el SNC, en definitiva. En dicho proceso, la microglía juega un papel fundamental. Las alteraciones potenciales durante estas fases se relacionan con enfermedades del neurodesarrollo como enfermedades del espectro autista, trastornos bipolares y problemas cognitivos varios.

Descubriendo la microglía ARG1 +

El equipo de investigación internacional liderado formado por el Instituto de Medicina Ambiental de la Universidad Karolinska en Suecia y la Universidad de Sevilla en España, han descrito en este estudio cómo un subconjunto particular de microglía, expresan la enzima Arginasa-1. Por esta razón, el grupo de células ha sido denominado microglía ARG1+. A la luz de la investigación, este contribuye al establecimiento del sistema colinérgico neuronal, el cual está involucrado en muchas funciones importantes del cerebro, durante el desarrollo posnatal temprano del ratón.

Usando imágenes de todo el cerebro de estos animales, se descubrió que la microglía ARG1 + se encuentra en regiones específicas del cerebro en desarrollo, predominantemente en el cerebro basal anterior y el estriado ventral, donde se encuentran los cuerpos de neuronas colinérgicas en gran número. La subclase microglíal ARG1 + coexiste con la conocida microglía homeostática (ARG1 -) dentro de esas regiones cerebrales, lo que indica que deben tener propiedades intrínsecas. El análisis de secuenciación de su genoma demostró que la microglía ARG1 + exhibe un perfil de expresión génica distinto en comparación con la microglía que no expresa ARG1.

“Nuestro estudio ha identificado a una subpoblación específica de la microglía en la maduración del sistema colinérgico”, incide el profesor Venero.

“Este es fuertemente afectado cuando se sufre la enfermedad de Alzheimer. De hecho, la mayoría de los genes de riesgo recientemente identificados en la enfermedad de Alzheimer se asocian de forma muy precisa con la microglía”. Esta relación, como apunta el catedrático, podría desvelar una correlación entre la microglía ARG1+ y la aparición de enfermedades como el alzhéimer.

“Queda por ver si la población microglial identificada en nuestro estudio tiene una relación directa con esta enfermedad”, contrasta Venero sobre esta cuestión. “Sin embargo, como dato relevante, la enfermedad de Alzheimer tiene una mayor incidencia en mujeres. Curiosamente, nuestro estudio demuestra que la eliminación selectiva del gen que caracteriza a esa subpoblación [identificada como arginasa-1] en la microglía produce deficiencias en los procesos de memoria a largo plazo, especialmente en hembras de ratón” según señala Rocío Ruiz, miembro del equipo de investigación y profesora titular del dpto. de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Sevilla.

El estudio ofrece una mejor comprensión del desarrollo del cerebro y la contribución de la diversidad de la microglía a ese proceso, y también podría proporcionar nuevas pistas sobre cómo manejar trastornos del neurodesarrollo o neurodegenerativos que presentan un componente cognitivo. “Hay que tener en cuenta que nuestro estudio aporta claves muy relevantes para entender como maduran los sistemas neuronales con funciones decisivas en nuestro comportamiento”, señala el experto.

Del descubrimiento accidental al futuro del combate contra el alzhéimer

Esta investigación es el fruto de siete años de trabajo y representa, en palabras del investigador, “un enorme esfuerzo colectivo donde han participado distintos grupos nacionales e internacionales”.

El trabajo ha sido codirigido por los Doctores Bertrand Joseph, del Instituto Karolinska de Suecia, y José Luis Venero, del Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBiS), y ha contado con la colaboración a nivel nacional de dos grupos de la Universidad Pablo de Olavide (UPO) dirigidos por el Dr. Jose Ángel Armengol y el Dr. Antonio Rodríguez-Moreno.

“El gran reto ha sido identificar y caracterizar la función de una nueva subpoblación microglial”, incide, de nuevo, el profesor Venero. “La identificación inicial de esta subpoblación fue completamente accidental. Un estudiante postdoctoral del grupo de Bertrand Joseph, Vassilis Stratoulias, se dispuso a probar una batería de anticuerpos en tejido cerebral de ratones jóvenes, encontrando un marcaje selectivo en zonas asociadas al tejido colinérgico. A partir de ese momento, el trabajo conjunto para tratar de caracterizar su función nos llevó a la deleción [eliminación] selectiva del gen ARG1 en las células de la microglía”.

El trabajo posterior, combinando técnicas de transcriptómica, biología celular y molecular, comportamiento, microscopía electrónica y electrofisiología, llevó al grupo estos últimos siete años persiguiendo identificar y entender cómo la población microglial ARG1 + participa en la maduración y en el establecimiento de los procesos de memoria y aprendizaje a largo plazo.

“Nuestro estudio refuerza una corriente de opinión acerca de la existencia de diferentes subpoblaciones microgliales con funciones diferenciadas dentro del SNC. La heterogeneidad microglial es especialmente relevante durante las etapas del desarrollo cerebral. Una función incorrecta de la microglía puede ser el detonante en la etiopatología de enfermedades del neurodesarrollo muy importantes, o incluso neurodegenerativas, tales como el alzhéimer o el párkinson. Esta investigación ayuda abrir nuevas vías que nos permitirán comprender mejor cómo se producen y cómo podemos combatirlas”, señalan los expertos.

Referencia

Stratoulias, V., Ruiz R, Kanatani S, Osman AM, Keane L, Armengol JA, Rodríguez Moreno A, et al. ARG1-expressing microglia show a distinct molecular signature and modulate postnatal development and function of the mouse brain. Nat Neurosci 26, 1008–1020 (2023). https://doi.org/10.1038/s41593-023-01326-3

30 /08/2023(Eureka Alert) Tomado News Realease Copyright © 2023 by the American Association for the Advancement of Science (AAAS)

«Los mecanismos moleculares de la embriogénesis y la organogénesis humana no están muy claros», dice el coautor Zhen Liu, de la Academia de Ciencias de China (CAS, por sus siglas en inglés) en Shanghái. «Debido a que los monos están estrechamente relacionados con los humanos desde el punto de vista evolutivo, esperamos que el estudio de estos modelos contribuya a profundizar en nuestra comprensión del desarrollo embrionario humano, lo que incluye arrojar luz sobre algunas de las causas de los abortos espontáneos tempranos«, añade Zhen Liu.

«Esta investigación ha creado un sistema similar a un embrión que puede inducirse y cultivarse indefinidamente», dice el coautor correspondiente Quian Sun, también de la CAS. Apunta, además, que el trabajo desarrollado «proporciona nuevas herramientas y perspectivas para la exploración posterior de embriones de primates y la salud médica reproductiva«.

Los investigadores comenzaron con células madre embrionarias de macacos a las que expusieron a una serie de factores de crecimiento en cultivo celular. Estos factores indujeron a las células madre a formar estructuras similares a embriones, por primera vez, utilizando células de primates no humanos.

Cuando se estudiaron bajo un microscopio, se encontró que las estructuras similares a embriones, también llamadas blastoides, tenían una morfología similar a los blastocistos naturales. A medida que se desarrollaron más in vitro , formaron estructuras que se parecían al amnios (saco membranoso más interno que rodea y protege al embrión en desarrollo) y al saco vitelino (anexo embrionario que produce y transporta nutrientes y oxígeno hacia el embrión). Los blastoides también comenzaron a formar los tipos de células que eventualmente forman las tres capas germinales del cuerpo. La secuenciación de ARN de una sola célula reveló que los diferentes tipos de células que se encuentran dentro de las estructuras tenían patrones de expresión génica similares a las células que se encuentran en blastocistos naturales o embriones posteriores a la implantación.

A continuación, los blastoides se transfirieron a los úteros de ocho monas hembras; en tres de ellas se implantaron las estructuras y esta implantación dio lugar a la liberación de progesterona y gonadotropina coriónica, hormonas normalmente asociadas al embarazo. Los blastoides también formaron sacos de gestación temprana, estructuras llenas de líquido que se desarrollan al principio del embarazo para albergar un embrión, y líquido amniótico. Sin embargo, no formaron fetos y las estructuras desaparecieron aproximadamente al cabo de una semana.

En trabajos futuros, los investigadores planean centrarse en desarrollar aún más el sistema de cultivo de estructuras similares a embriones a partir de células de mono. «Esto nos proporcionará un modelo útil para estudios futuros», dice el coautor correspondiente Fan Zhou de la Universidad de Tsinghua. «Una mayor aplicación de blastoides de mono puede ayudar a diseccionar los mecanismos moleculares del desarrollo embrionario de los primates».

Los investigadores reconocen los problemas éticos que rodean a este tipo de investigación, pero subrayan que sigue habiendo muchas diferencias entre estas estructuras similares a embriones y los blastocistos naturales. Y lo que es más importante, las estructuras embrionarias no tienen pleno potencial de desarrollo. Señalan que para que este campo avance es importante que haya debates entre la comunidad científica y el público.

Alfonso Martínez Arias, profesor de investigación ICREA e investigador en Sistemas de Bioingeniería-MELIS de la Universidad Pompeu Fabra, explica, en declaraciones a Science Media Centre España (SMC), que el estudio «es un paso en la caracterización de modelos del desarrollo embrionario basados en células madre embrionarias. Este trabajo está basado en los estudios pioneros de Nicolas Rivron, que fue el primero en construir blastocistos con células madre. El blastocisto es el primer hito en el desarrollo de un mamífero y, por supuesto, de un ser humano. Rivron fue capaz de construir estructuras similares a blastocistos de ratón y humano que llamó blastoides».

Martínez Arias añade que, «desde el punto de vista estructural (genes que expresan sus células), los blastoides son casi idénticos a sus homólogos naturales, los blastocistos. Sin embargo, la prueba de lo que son es funcional. Lo que hace el blastocisto es implantarse en el útero y, una vez bien asentado, comenzar la construcción del organismo con el proceso de gastrulación: la generación de las semillas de cada tejido y órgano a la vez que se ordenan en el espacio». En cualquier caso, este investigador reconoce que «hasta ahora no había evidencia de que los blastoides pudieran implantarse correctamente e iniciar el desarrollo del embrión. En el caso de los humanos, por razones éticas obvias».

En opinión de Martínez Arias, los datos del trabajo de los investigadores chinos «parecen de buena calidad, y aunque la frecuencia de éxito es baja, la demostración de que estos blastoides implantan parece segura. Menos claro es si gastrulan (el proceso por el que el embrión adquiere tres capas germinales» y añade: «Mi impresión es que el proceso de gastrulación es defectuoso. Los pocos embriones que inician esta fase crucial del desarrollo colapsan al poco de iniciar el proceso.

Modelo para estudiar fases del desarrollo

Según dice, el trabajo es un paso más en la caracterización de estos modelos de desarrollo basados en células madre embrionarias y habrá otros, pero «su valor dependerá de dos cosas: la reproducibilidad y la demostración de su valor científico en aportar conocimiento nuevo. Lo último está, por el momento, lejos. Los macacos y los humanos son diferentes, incluso en la manera en la que los blastocistos implantan». Para él este trabajo «es una prueba de concepto que será un reto reproducir por el coste de la investigación -trabajar con primates no es fácil ni asequible-, pero claramente es una evidencia de que los blastoides serán, son, una herramienta útil para estudiar los primeros pasos de la implantación uterina, que afectan a muchos aspectos de la infertilidad«.

Antonio Urries, director de la Unidad de Reproducción Asistida del Hospital Quirónsalud de Zaragoza y presidente de la Asociación para el Estudio de la Biología de la Reproducción (Asebir), aclara en SMC que lo que han desarrollado estos investigadores «no son embriones propiamente dichos, sino estructuras embrioides capaces de comportarse como un embrión en sus primeros días de desarrollo». Recuerda además, que «ya se han conseguido generar con éxito este tipo de estructuras embrioides en humanos con morfología y estructuras similares a los embriones naturales, pero no está permitido su cultivo más allá del día 14 ni su implantación en el útero de una mujer debido a cuestiones éticas«. Por ello, cree que «poder hacer este tipo de investigaciones en una especie tan estrechamente relacionada con la nuestra supone un modelo ideal para el estudio en detalle de las primeras fases de desarrollo de órganos tan vitales de los mamíferos como son el corazón, cerebro o tubo neural. El comienzo de la organogénesis».

Urries también defiende que este trabajo «puede ayudar a profundizar en determinados mecanismos de implantación y comprender por qué fallan los embarazos, detectando aquellas anomalías que pueden generar abortos. Igualmente, nos puede guiar en el desarrollo de órganos y tejidos sintéticos para trasplantes y conocer el origen de algunas enfermedades». El presidente de Asebir reconoce que lo logrado «tiene las limitaciones propias de ser una técnica en fase muy preliminar, fruto de un proceso muy complicado e ineficiente (alrededor del 25%), pero con un gran potencial a futuro y una aplicabilidad en humanos muy esperanzadora».

Por último, Lluís Montoliu, investigador en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) y en el CIBERER-ISCIII, en declaraciones recogidas por SMC, señala que el estudio «no reporta el nacimiento de ningún bebé macaco por el momento. Este es un experimento que no puede realizarse en humanos, por las limitaciones técnicas, legales y éticas asociadas, pero estudios como este, realizado en macacos, nos acercan paulatinamente a dicha posibilidad. Cada vez está más cerca el nacimiento de primates no humanos derivados íntegramente de células troncales pluripotentes embrionarias cultivadas en el laboratorio (el siguiente trabajo que intentarán sin duda llevar a cabo los autores de este estudio), sin necesidad de pasar por la fecundación de un óvulo por un espermatozoide, como ya es posible, desde hace años, en ratones».

Montoliu añade: «Queda por ver cuántos de estos avances llegarán a ser testados en células troncales pluripotentes embrionarias humanas. Y quizás sería lícito también preguntarnos si deberíamos acometer estos experimentos, cómo deberíamos regularlos y con qué fines deberíamos permitir abordarlos«.

Abril 06/2023 (Diario Médico) – Tomado de la Selección Ginecología y Obstetricia – Publicado en ‘Cell Stem Cell’. Copyright 2018 Unidad Editorial Revistas, S.L.U.

Varios grupos de investigación internacionales han analizado las poblaciones de células inmunitarias, hasta ahora poco exploradas —si se comparan con las que circulan en la sangre—, en múltiples tejidos del cuerpo humano con el fin de proporcionar nuevos conocimientos sobre el funcionamiento de nuestro sistema inmunitario.

Los dos estudios publicados en Science y liderados por el Instituto Wellcome Sanger y la Universidad de Cambridge, ambos en Reino Unido, han logrado crear un atlas de libre acceso de las células inmunitarias.

El primero de estos trabajos se centra en el desarrollo temprano del sistema inmunitario y la localización de las células inmunitarias en varios tejidos. El segundo ha examinado las células inmunitarias en múltiples tejidos de individuos adultos, proporcionando un marco para la predicción de la identidad del tipo de célula y la comprensión de la memoria inmunológica.

Ambos forman parte del consorcio internacional Atlas Celular Humano (HCA), cuyo objetivo es cartografiar todos los tipos de células del cuerpo humano para comprender la salud humana y diagnosticar, controlar y tratar las enfermedades. El HCA tiene una concepción abierta y está dirigida por científicos; en él colaboraran diferentes institutos y cuentan con financiación de todo el mundo, con más de 2 300 miembros de 83 países.

El consorcio internacional Atlas Celular Humano tiene objetivo cartografiar todos los tipos de células para comprender la salud humana y diagnosticar, controlar y tratar las enfermedades

Estos estudios exploran las similitudes y diferencias de las células inmunitarias en los distintos tejidos. Conocer las reacciones de las células inmunitarias en estos tejidos, en las distintas etapas de la vida, podría contribuir a mejorar las terapias destinadas a producir o potenciar una respuesta inmunitaria para combatir enfermedades, como las vacunas o los tratamientos contra el cáncer.

Además, la revista Science se hace eco de otras dos investigaciones que han creado atlas celulares transversales de tejidos completos y de libre acceso, que también contribuirán a la creación de un único Atlas Celular Humano.

La complejidad del sistema inmunitario

El sistema inmunitario humano está formado por muchos tipos diferentes de células que se encuentran en todo el cuerpo y que desempeñan funciones cruciales. No solo combaten los agentes patógenos cuando aparecen, sino que los recuerdan para poder eliminarlos en el futuro.

El Instituto Wellcome Sanger y sus colaboradores han creado un atlas del sistema inmunitario humano en desarrollo en nueve órganos. Para ello, han utilizado la transcriptómica espacial con objeto de conocer la diversidad celular de los tejidos, y la secuenciación de ARN unicelular para trazar la ubicación exacta de células específicas dentro de los tejidos en desarrollo.

«En esta investigación sobre el sistema inmunitario en desarrollo, examinamos tres secciones diferentes de tejido de tres zonas. Tomamos muestras de todos los órganos hematopoyéticos prenatales, responsables de la producción de células sanguíneas, que son el saco vitelino, el hígado y la médula ósea. De los órganos linfoides analizamos tejidos del timo, el bazo y los ganglios linfáticos», dice Chenqu Suo, del Instituto Wellcome Sanger y coautora principal del estudio.

Tanto los órganos hematopoyéticos como los linfoides son muy importantes en el desarrollo de las células inmunitarias. Para obtener una visión más amplia de lo que ocurre después de que las células inmunitarias migran fuera de estos órganos, investigaron también una selección de órganos periféricos no linfoides, que son la piel, el riñón y el intestino. «Este amplio abanico de muestras de tejidos, procedentes de diversas zonas, nos proporcionó una visión profunda y global de cómo se desarrolla el sistema inmunitario», expone.

El sistema inmunitario humano está formado por muchos tipos diferentes de células que se encuentran en todo el cuerpo y que desempeñan funciones cruciales

Los científicos han identificado un nuevo tipo de célula B y T distintivas que aparecen en las primeras etapas de la vida. El equipo utilizó los datos del otro estudio del Atlas Celular Humano para demostrar que estas células inmunitarias concretas no se encuentran en los adultos.

«Identificamos concretamente las células B1 y las células T no convencionales. Las primeras se habían descrito anteriormente en ratones, pero esta es la primera vez que se han caracterizado ampliamente en humanos. Se demostró que pueden secretar espontáneamente anticuerpos junto con otras funciones. Asimismo, se sabe que las células T no convencionales tienen una respuesta rápida a los antígenos, en comparación con las convencionales. Estos dos nuevos tipos se encuentran más abundantemente en los primeros años de vida, lo que sugiere que el sistema inmunitario en esta etapa está más orientado a responder rápidamente a cualquier desafío patógeno», argumenta Chenqu Suo.

Muzlifah Hannifa, otro de los autores principales de este primer trabajo en el mismo centro y la Universidad de Newcastle, enfatiza: «Este completo atlas del desarrollo inmunitario humano revela los tejidos que intervienen en la formación de las células sanguíneas e inmunitarias, lo que mejora nuestra comprensión de los trastornos inmunitarios y sanguíneos. En colaboración con los demás estudios, permite cartografiar el sistema inmunitario desde el desarrollo hasta la edad adulta”, señala.

Para los autores, este conocimiento más a fondo de estas células, sus diferencias con las células adultas y los genes que se activan en las distintas fases del desarrollo, permitirá a los científicos descubrir lo que ocurre en un crecimiento sano. Además, podría revelar lo que falla en determinados trastornos del desarrollo y cánceres que tienen su origen en los primeros años de vida.

Las muestras utilizadas en esta investigación proceden de The Human Developmental Biology Resource (HDBR), un banco de tejidos que recoge, almacena y proporciona materiales prenatales humanos a grupos de investigación del Reino Unido e internacionales. El HDBR cuenta con la aprobación del Servicio Nacional de Ética en la Investigación y está autorizado como banco de tejidos por la Autoridad de Tejidos Humanos del Reino Unido.

Un catálogo celular del cuerpo humano adulto

En el segundo estudio, científicos del Wellcome Sanger, la Universidad de Cambridge y otros centros han analizado simultáneamente las células inmunitarias de 16 tejidos de 12 donantes de órganos adultos a través del Cambridge Biorepository for Translational Medicine y LiveOnNY.

El equipo desarrolló además una base de datos y un algoritmo que clasifica automáticamente los distintos tipos de células, llamado CellTypist, para manejar el gran volumen y la variación de las células inmunitarias. De este modo, han logrado identificar unos 100 tipos de células distintos.

“CellTypist es una herramienta bioinformática de libre acceso que está disponible para la comunidad científica con el objetivo de analizar datos de secuenciación de célula única. Este algoritmo ha sido desarrollado por Chuan Xu y los datos utilizados para su desarrollo han sido revisados por un equipo de inmunólogos que yo he liderado”, dice a SINC la investigadora española Cecilia Domínguez Conde, coautora del segundo estudio en el Wellcome Sanger.

De esta forma, han revelado la relación entre las células inmunitarias de un tejido y sus homólogas en otros, hasta encontrar similitudes entre ciertas familias de células inmunitarias, como los macrófagos, así como diferencias en otras. Por ejemplo, algunas células T de memoria muestran características únicas según el tejido en el que se encuentren.

“Hemos creado un catálogo de células inmunitarias dentro del cuerpo humano adulto, lo que nos permite identificar automáticamente los tipos de células en múltiples tejidos. Queremos agradecer a los donantes y a sus familias que han hecho posible esta investigación”, apunta Domínguez.

Además de crear un nuevo recurso para que los investigadores clasifiquen los distintos tipos de células, nuestro trabajo tendrá muchas implicaciones, como servir de marco para el desarrollo de terapias para luchar contra las enfermedades relacionadas con el sistema inmunitario, expresa Sarah Teichmann, coautora principal de ambos estudios

Para Joanne Jones, también coautora desde la Universidad de Cambridge: “En esta investigación no solo hemos identificado distintos tipos de células inmunitarias, sino que también hemos descubierto que algunos tipos de células inmunitarias siguen patrones específicos de distribución en los tejidos. Esto puede ayudar a fundamentar la investigación de las enfermedades y el modo en que los tratamientos dirigidos a estas células podrían afectar a otros tejidos”.

“Además de crear un nuevo recurso para que los investigadores clasifiquen los distintos tipos de células, nuestro trabajo tendrá muchas implicaciones traslacionales, como servir de marco para el desarrollo de terapias para luchar contra las enfermedades relacionadas con el sistema inmunitario y gestionar las infecciones”, concluye Sarah Teichmann, coautora principal de ambos estudios.

Estos atlas de células inmunitarias entre tejidos son de libre acceso para la comunidad investigadora. «En un futuro podrían ayudar a localizar nuevas dianas terapéuticas para el desarrollo de fármacos y terapias celulares, identificando los genes vinculados a una determinada enfermedad», asegura Chenqu Suo.

Un ejemplo de ello son las inmunodeficiencias congénitas, que son un grupo de enfermedades genéticas por las que los niños nacen sin la capacidad de luchar contra las infecciones. «Aunque se han relacionado algunos genes con las inmunodeficiencias congénitas, aún se desconocen los mecanismos y las células exactas implicadas. Nuestro atlas celular puede contribuir a determinar qué células se ven afectadas por estos genes y en qué fase del desarrollo lo están, lo que podría servir de base para nuevas terapias», concluye.

mayo 15/2022 (SINC)

Referencias:

Suo CH., Dann E., Goh I., et al. “Mapping the developing human immune system across organs”. Science. 2022

Domínguez Conde. C, Xu. C, Jarvis. LB, Rainbow. DB, Wells. SB, et al. “Cross-tissue immune cell analysis reveals tissue-specific features in humans”. Science. 2022

“La autofagia participa de forma activa en la prevención de innumerables condiciones patológicas que van desde enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer hasta cuadros infecciosos como la tuberculosis.

Su estudio en el ámbito de la ciencia básica puede aportar información para el desarrollo futuro de diversas herramientas terapéuticas”, indicó la bioquímica María Isabel Colombo, líder del trabajo e investigadora del Instituto de Histología y Embriología de Mendoza (IHEM), que depende del CONICET y de la Universidad Nacional de Cuyo (UNCuyo).

En un estudio previo realizado en moscas Drosophila melanogaster, en colaboración con investigadores del Instituto Leloir, los científicos del IHEM comprobaron que una nueva proteína, a la cual se denominó “Zonda”, era necesaria para la activación de la autofagia.

El nuevo estudio, publicado en Biochimica et Biophysica Acta. Molecular Cell Research, se basó en experimentos con células de mamífero. Los científicos encontraron un gen análogo a Zonda denominado FKBP8. Asimismo, comprobaron que ese gen cumplía una función similar en la regulación de una etapa muy temprana de la vía autofágica cuando se requiere su activación en situaciones de ausencia de nutrientes, puntualizó el biólogo molecular Milton Aguilera, primer autor del trabajo e investigador del CONICET en el laboratorio de Colombo.

De la misma manera que descompone componentes de la célula, la autofagia puede degradar agentes patógenos que hayan invadido el interior de las células como virus y bacterias, siendo un mecanismo de defensa que funciona como parte de la respuesta inmune. “Debido a esto, la autofagia participa de forma activa en la prevención de innumerables condiciones patológicas que van desde enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer hasta cuadros infecciosos como la tuberculosis”, explicó Colombo.

Por otro lado, en algunos casos particulares la activación de la autofagia puede ser contraproducente para ciertas terapias. “Un ejemplo es el tratamiento de algunas formas de cáncer, donde las células tumorales utilizan la autofagia para evitar los efectos nocivos de la quimioterapia”, agregó Aguilera.

 “Entender como la autofagia es regulada en las células, en condiciones fisiológicas nos permite desarrollar fármacos o estrategias terapéuticas para inhibir o activar la vía según las necesidades particulares”, indicó Colombo.

Otro gran campo de estudio donde se ha puesto el foco sobre la autofagia es el envejecimiento. “En este proceso, las células se vuelven incapaces de renovarse, en parte debido a una pérdida de la actividad autofágica. En este sentido, encontrar terapias que nos permitan revertir esta pérdida ayudaría a disminuir o retrasar los efectos del envejecimiento en el organismo”, destacó Colombo.

mayo 04/2022 (Dicyt)

Muchas enfermedades, entre ellas el cáncer, están relacionadas con el envejecimiento. Con el incremento de la esperanza de vida, estas dolencias son cada vez más prevalentes. Investigar y entender este proceso es, por lo tanto, crucial para hacer frente a estas enfermedades y también para favorecer una vejez más saludable.

Una de las áreas de investigación dentro de este campo es el rejuvenecimiento, es decir, el restablecimiento de las características propias de edades más tempranas en células o tejidos envejecidos.

El objetivo de este trabajo fue identificar los procesos iniciales de la reprogramación in vivo y del rejuvenecimiento celular, con la idea de identificar aquellos en los que se pueda intervenir en estudios futuros, ya sea a través de fármacos o bien a nivel nutricional, nos dice Manuel Serrano, investigador del IRB Barcelona

Científicos del laboratorio de Plasticidad Celular y Enfermedad,  del Instituto de Investigación Biomédica (IRB) de Barcelona, liderados por el investigador Manuel Serrano, de la Institución Catalana de Estudios Avanzados (ICREA), han logrado rejuvenecer algunos órganos y tejidos de ratones mediante un ciclo de reprogramación celular. En concreto, los científicos han observado cambios significativos en el páncreas, el hígado, el bazo y la sangre de los roedores.

“El objetivo de este trabajo fue identificar los procesos iniciales de la reprogramación in vivo y del rejuvenecimiento celular con la idea de identificar aquellos en los que se pueda intervenir en estudios futuros, ya sea a través de fármacos o bien a nivel nutricional”, explica Serrano.

Los factores de Yamanaka y la reprogramación celular

Todos los tejidos del organismo se caracterizan por tener un tipo de células muy especializadas, por ejemplo, las neuronas o las células musculares. La identidad de estas células se consideraba fija e inamovible hasta que el investigador japonés Shinya Yamanaka encontró la manera de reprogramarlas, al introducir en ellas altos niveles de cuatro proteínas conocidas como factores de Yamanaka (OCT4, SOX2, KLF4 y MYC).

Aunque estas moléculas pueden encontrarse en algunas de nuestras células, es la presencia simultánea de altos niveles de las cuatro proteínas lo que es capaz de modificar la identidad de las células.

Esta técnica permite realizar algo que hasta entonces era impensable: partir de células de un paciente que sean fáciles de obtener (por ejemplo, las de la piel) y convertirlas en otras que son muy difíciles o imposibles de conseguir, como células cardíacas o neuronas. Gracias a estos avances, Yamanaka obtuvo el Premio Nobel de Medicina en 2012, seis años después de su descubrimiento.

En 2013, otro trabajo, liderado por María Abad, del Instituto Vall d´Hebron de Oncología, junto a Manuel Serrano, logró repetir la reprogramación celular en el interior de animales de experimentación, es decir, sin necesidad de extraer las células de partida, reprogramarlas in vitro y luego volver a implantarlas.

Alterar la identidad de las células en un organismo vivo ocasiona importantes desajustes en los tejidos, que pierden su función y terminan por producir un tipo de tumores llamados teratomas.

Sin embargo, alterar la identidad de las células en un organismo vivo ocasiona importantes desajustes en los tejidos, que pierden su función y terminan por producir un tipo de tumores que son característicos del estado embrionario, llamados teratomas. A pesar de eso, estos hallazgos abrieron la puerta a estudiar la reprogramación directamente en animales.

Rejuvenecimiento de los órganos

Tres años después, en el laboratorio dirigido por Juan Carlos Izpisúa-Belmonte, en La Jolla (California, Estados Unidos), se observó que, si se iniciaba la reprogramación en animales y se interrumpía a mitad del proceso, las células volvían a su identidad inicial, lo cual evitaba los desajustes celulares y los teratomas.

Para su sorpresa, el equipo de Izpisúa-Belmonte observó que cuando este proceso de reprogramación parcial y reversible se repetía durante múltiples ciclos, el resultado final era un rejuvenecimiento celular que afectaba a todo el organismo. Esto hizo que los ratones fueran más sanos y resistentes a las enfermedades.

Así, en 2016 se despertó un enorme interés por este método, que todavía no se entiende en toda su complejidad y que es estudiado en detalle por numerosos laboratorios.

Un paso más para entender el rejuvenecimiento

Los científicos han estudiado los cambios moleculares que suceden durante el envejecimiento y cómo estos son parcialmente revertidos por la reprogramación.

En el nuevo estudio, publicado en la revista Aging Cell,  los investigadores han estudiado los efectos de un único ciclo de estimulación de los factores de Yamanaka con el objetivo de poder definir mejor los mecanismos implicados.

Para ello, han analizado los cambios que suceden durante el envejecimiento en el metabolismo, la expresión de los genes y el estado del ADN de las células, y cómo estos son parcialmente revertidos por la reprogramación.

“Queríamos estudiar los efectos iniciales del proceso de rejuvenecimiento y ha sido una grata sorpresa observar mejoras tan evidentes a nivel molecular, sobre todo en el páncreas”, concluye Dafni Chondronasiou, primera autora del artículo.

abril 10/2022 (SINC)

Referencia:

Chondronasiou et al. “Multi‐omic rejuvenation of naturally aged tissues by a single cycle of transient reprogramming” Aging Cell (2022)

El desarrollo embrionario supera una línea biológica a los 14 días. A partir de ese momento, comienza una de las etapas más importantes de la formación del embrión que asegura su individualización biológica. Hasta entonces, los embriones pueden dividirse en dos o fusionarse.

A partir de los 14 días comienza una de las etapas más importantes de la formación del embrión que asegura su individualización biológica

Este proceso se conoce como gastrulación y se extiende hasta el día 21. Durante esa semana se produce una explosión de diversidad en las células encaminadas a especializarse. De hecho, este proceso sienta las bases para la formación de los diversos tipos de células del cuerpo.

El embrión adopta la forma de un simple disco aplanado dando lugar a tres capas germinales con células progenitoras que pasarán a convertirse en los diversos tejidos y órganos que caracterizan al ser humano. Es en esta etapa cuando pueden producirse muchos abortos y anomalías congénitas.

Desde hace décadas se considera que esta tercera semana desde la fecundación, que precede a la formación de órganos, es el momento en el que un individuo se convierte en un ser y se marcan los primeros signos de desarrollo del sistema nervioso.

Sin embargo, debido a la rareza de muestras embrionarias tan tempranas, esta fase no se había podido estudiar directamente y solo se conocía por modelos experimentales. Ahora un nuevo estudio, publicado en la revista Nature, ofrece por primera vez una visión única del embrión formado de manera natural en el útero hasta esta crucial etapa del desarrollo humano.

“Nuestro estudio representa un eslabón perdido, por así decirlo, en nuestro conocimiento de la progresión desde el óvulo fecundado hacia los tipos de células más maduras del cuerpo”, comenta a SINC el autor principal, de la Universidad de Oxford (Reino Unido), Shankar Srinivas.

Un embrión de 16 a 19 días

Los científicos de la Universidad de Oxford (Reino Unido), el Centro Helmholtz de Múnich-Centro Alemán de Investigación para la Salud Ambiental de Alemania y el Instituto de Epigenética y Células Madres de Cambridge analizaron un único embrión de entre 16 y 19 días después de la fecundación en el útero, donado éticamente a través del Human Developmental Biology Resource (HDBR) a la investigación tras una interrupción voluntaria del embarazo.

Es importante conocer este proceso para entender cómo llegamos a existir, Shankar Srinivas

En ese momento del desarrollo embrionario la mayoría de las gestantes no sabe que está embarazada, pero “en este caso, la persona lo sabía y decidió interrumpir el embarazo y dio su consentimiento para que la muestra se utilizara en la investigación, todo a tiempo para que pudiéramos obtenerla de manera temprana”, explica Srinivas.

En esta fase, los embriones son muy pequeños (de poco más de un milímetro de largo) y muy difíciles de recoger. “Esta es la única muestra de una etapa tan temprana del desarrollo en los más de cinco años que llevamos recibiendo muestras del HDBR”, señala el investigador.

Descripción de tipos celulares y expresión génica

Gracias a la secuenciación del ARN unicelular, el trabajo ha permitido proporcionar una descripción detallada de los tipos de células presentes que se desarrollan y diversifican a diferentes ritmos. Pero también se observó la actividad de los genes que expresan y cómo cambian a través del tiempo durante el proceso de la gastrulación, haciendo comparaciones con modelos experimentales in vitro que dieron resultados similares. “Es importante conocer este proceso para entender cómo llegamos a existir”, recalca Srinivas.

“El nuevo estudio proporciona una piedra de Rosetta para los biólogos del desarrollo. Al analizar un embrión humano excepcionalmente raro en una fase muy temprana del desarrollo, los resultados permiten a los investigadores traducir sus resultados de otros sistemas experimentales a un lenguaje común”, señala Peter Rugg-Gunn, jefe de grupo del programa de investigación epigenética del Instituto Babraham que no ha participado en este trabajo.

Esta información aporta nuevas pistas para entender por qué estos procesos a veces van mal durante el embarazo, lo que puede dar lugar a defectos de desarrollo en algunos bebés, Peter Rugg-Gunn

El estudio aporta nuevos e importantes conocimientos sobre cómo se forman y posicionan los primeros linajes en el embrión en desarrollo. “Esta información aporta nuevas pistas para entender por qué estos procesos a veces van mal durante el embarazo, lo que puede dar lugar a defectos de desarrollo en algunos bebés”, añade Rugg-Gunn.

Células sanguíneas ya en desarrollo

Tras comprobar que este embrión en concreto estaba correcto y morfológicamente intacto, los autores detectaron células germinales primordiales (células precursoras que dan lugar a óvulos o espermatozoides) –aunque no supieron especificar dónde–. El trabajo también muestra que en esta fase tan temprana el embrión humano tiene varios tipos de células sanguíneas, incluidos los glóbulos rojos primitivos.

“Fue una sorpresa ver glóbulos rojos tan pronto; se forman antes en los seres humanos de lo que podríamos haber pensado basándonos en los estudios con ratones. Otro aspecto interesante es que ya vemos muchos tipos diferentes de células sanguíneas, tanto rojas como blancas. Esto apunta a que la sangre se está diversificando muy pronto”, indica a SINC Srinivas, que comparó estos resultados con modelos de ratón, lo que refuerza el papel de este animal en las investigaciones.

Además, mediante secuenciación de ARN, los científicos descubrieron que todas las células sanguíneas detectadas eran masculinas, como el propio embrión, y no procedían de la madre.

A pesar de que solo pudieron analizar un embrión, “el proceso era muy parecido al de los ratones, lo que nos dio mucha seguridad”, explica Antonio Scialdone, coautor del trabajo e investigador en el centro alemán.

Además, descubrieron que la especificación celular del sistema nervioso aún no había comenzado en esta fase del desarrollo, cuando en el ratón ya había signos de ello. “No vemos ninguna neurona en esta fase, lo que indica que el embrión aún no dispone del aparato necesario para recibir sensaciones u otras entradas”, apunta Srinivas, “algo a tener en cuenta cuando revisemos la ‘regla de los 14 días’ en relación con el cultivo de embriones humanos”. 

Los autores descubrieron que la especificación celular del sistema nervioso aún no había comenzado en esta fase del desarrollo.

“En esta investigación los científicos no observaron la especificación neuronal de las células durante el periodo de tiempo estudiado, lo que sugiere que se produce en un momento ligeramente posterior del desarrollo en comparación con otros organismos modelo”, apunta Darren Griffin, profesor de Genética en la Universidad de Kent (Reino Unido) e investigador independiente.

Así, el trabajo permite conocer más en profundidad lo que sucede en el embrión en esta etapa. «Como hay mucho interés en utilizar las células madre para generar otros tipos de células útiles, podemos aprender de la naturaleza y tratar de recrear esas condiciones en el laboratorio o la clínica”, recalca Srinivas

Para Robin Lovell-Badge, de The Francis Crick Institute y también científico independiente, la relevancia de este estudio reside en que es “un periodo muy importante para estudiar, no solo para entender nuestros inicios, sino también para ayudar a desarrollar métodos que ayuden a los embriones a desarrollarse con normalidad”.

Un límite de 14 para embriones cultivados

En 1979 se estableció el límite de los 14 días, para el cultivo de embriones humanos por el Consejo Asesor de Ética del Departamento de Salud, Educación y Bienestar de Estados Unidos. Le siguió en 1984 el Comité Warnock de Reino Unido. El Panel de Investigación sobre Embriones Humanos de los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos lo hizo en 1994. Ahora, esa norma se extiende en al menos 12 países, incluida España.

Sin embargo, ante las peticiones de muchos grupos de investigadores, estas restricciones fueron suavizadas el pasado mes de mayo en la última revisión de las directrices de la Sociedad Internacional para la Investigación en Células Madre (ISSCR).

Así, el cultivo in vitro de embriones humanos intactos pasó de ser una categoría de investigación prohibida a una permitida, siempre con una rigurosa supervisión y una aprobación de acuerdo a las leyes, insistiendo en que ningún otro método podría dar la misma información.

“Las directrices actualizadas de la ISSCR todavía tendrán que llegar a la legislación de varios países. Además, recomendaron una consulta pública, por lo que todavía puede pasar algún tiempo para que la investigación financiada con fondos públicos vaya más allá de los 14 días”, subraya Srinivas.

Su estudio podría proporcionar datos importantes para mejorar la regla de los 14 días, sobre todo respecto a la información que arroja sobre el desarrollo del sistema nervioso.

noviembre 21/2021 (SNC)

Referencia:

Tyser, R.C.V., Mahammadov, E., Nakanoh, S. et al. «Single-cell transcriptomic characterization of a gastrulating human embryo« Nature, 2021.

En su informe, publicado en la revista Cell, las autoras ofrecen medidas prácticas que los investigadores y la comunidad biomédica pueden adoptar para promover una mayor inclusión en la investigación pre clínica y de ciencias básicas.

El comentario está escrito por la doctora Sophie Zaaijer, cofundadora de FIND Genomics, una empresa cuyo objetivo es mejorar la reproducibilidad de la ciencia basada en las células a través de su programa informático de seguimiento de células genéticas ‘FIND Cell’, y afiliada a Cornell Tech (Nueva York), y por la doctora Amanda Capes-Davis, del Children’s Medical Research Institute (CMRI) de Sydney (Australia). Las autoras subrayan que la falta de acción ahora podría tener un impacto negativo de gran alcance en el futuro de la medicina de precisión para las personas de ascendencia no europea.

Las líneas celulares humanas desempeñan un papel fundamental en la investigación médica. Se utilizan habitualmente unas mil líneas celulares que se almacenan, como en el CellBank Australia, fundado por la doctora Capes-Davis. Las autoras de esta publicación señalan que la mayoría de las líneas celulares utilizadas habitualmente se obtuvieron en los años 60 y 70 y proceden predominantemente de personas de ascendencia europea.

«Mientras el movimiento Black Lives Matter se desarrollaba ante nuestros ojos, vimos que era una oportunidad para poner de relieve el mismo problema en las células que miramos todos los días bajo el microscopio; el momento parecía adecuado», afima.

«En nuestro informe explicamos cómo la falta de diversidad se había colado en la investigación biomédica de forma inconsciente, pero sistemática –añade la doctora Zaaijer–. Ahora ha llegado el momento de corregir esta desigualdad».

«Tomemos como ejemplo el descubrimiento de fármacos, un proceso que depende en gran medida de las líneas celulares humanas para el cribado inicial de fármacos –añade–. Si la mayoría de las líneas celulares utilizadas para descubrir nuevos tratamientos farmacológicos proceden de personas de ascendencia europea, ¿funcionan esos fármacos igual de bien en individuos no europeos? Cada vez hay más pruebas que demuestran que, por desgracia, no siempre es así».

Algunas enfermedades son más comunes en determinadas comunidades, como la judía asquenazí, que tiene un alto índice de enfermedades genéticas como la fibrosis quística y el cáncer de mama y de ovarios. La comunidad afroamericana tiene una tasa relativamente alta de cáncer de próstata en los hombres; sin embargo, solo una de cada diez líneas celulares de próstata utilizadas regularmente en la investigación es de ascendencia africana. La falta de diversidad en las líneas celulares de cáncer de próstata significa que el cribado inicial de fármacos contra el cáncer puede pasar por alto compuestos que son particularmente eficaces para los hombres afroamericanos.

La falta de confianza en la investigación médica es una razón importante por la que algunas comunidades han dudado en donar células para el descubrimiento científico, y con razón, señalan las investigadoras.

Las violaciones de la confianza en el pasado, como el uso histórico de muestras de tejido sin consentimiento, afectaron a la percepción de la comunidad sobre la investigación. Sin embargo, en los últimos tiempos se han hecho esfuerzos impresionantes para formar asociaciones respetuosas entre los grupos comunitarios y los investigadores para mejorar la confianza y la inclusión.

«Un modelo exitoso de colaboración entre las comunidades subrepresentadas y la comunidad científica es el de los maoríes de Nueva Zelanda, que han trabajado estrechamente con los investigadores para desarrollar directrices para la donación de células y tejidos utilizando prácticas culturalmente seguras –afirma Capes-Davis–. Este tipo de iniciativa debería reproducirse y ampliarse en todo el mundo».

Sin embargo, el panorama biomédico está cambiando lentamente, impulsado en parte por los nuevos modelos de financiación. En una nueva iniciativa de investigación encabezada por el Centro del Genoma de Nueva York, los líderes de la comunidad de investigación sobre el cáncer de la ciudad se han unido para hacer avanzar la genómica del cáncer y su práctica en la atención clínica aprovechando la amplia y diversa población de la ciudad.

Este innovador proyecto de colaboración, Polyethnic-1000, está diseñado para profundizar en la comprensión de las contribuciones de las etnias a la incidencia y el comportamiento de los cánceres, mejorando así los resultados para muchos pacientes, especialmente aquellos que actualmente no tienen acceso a los avances más recientes de la ciencia médica.

En septiembre de 2020, Polyethnic-1000 concedió subvenciones para financiar siete proyectos que abordan el papel de las etnias en varios tipos importantes de cáncer, aprovechando la diversidad de pacientes que son tratados en instituciones sanitarias de toda el área de la ciudad de Nueva York.

Tener en cuenta la variación genética dentro de la población humana es fundamental para ofrecer una atención personalizada», afirma el doctor Nicolas Robine, Director de Biología Computacional del Centro Genómico de Nueva York.

«Sin embargo, después de encontrar variantes específicas de la población asociadas a una mayor incidencia de la enfermedad, se necesitan experimentos prácticos en el laboratorio para encontrar una cura, añade. El uso de líneas celulares representativas durante esta fase es clave para el progreso».

«Cuando usted o sus seres queridos donan células para la ciencia, ¿no querría que sus células se utilizaran realmente para desarrollar tratamientos eficaces en el laboratorio?, se pregunta Zaaijer. Es hora de que los científicos de laboratorio consideren de forma más consciente y estratégica la inclusión de líneas celulares en la investigación pre clínica y fundamental, por respeto a los donantes de células y tejidos y para atender mejor las necesidades de todas las comunidades».

El cambio no es un proceso sencillo, especialmente en el caso de los proyectos de investigación basados en células, que pueden tardar muchos años en completarse. Mejorar la diversidad significa cambiar los hábitos y supone gestionar más líneas celulares para garantizar la inclusión de muchos orígenes ancestrales. Estos esfuerzos, en particular, pueden suponer una gran carga para los científicos que trabajan con líneas celulares cada día.

«Vimos la necesidad urgente de contar con herramientas que facilitaran la organización, la colaboración y el seguimiento de las líneas celulares», afirma Zaaijer. Para responder a esa necesidad, FIND Genomics desarrolló una plataforma de software de vanguardia especialmente diseñada para digitalizar los cultivos celulares, denominada FIND Cell, que integra el seguimiento y la gestión diaria de las células con las verificaciones genéticas. «FIND Cell puede ayudar a ampliar el diseño experimental biomédico inclusivo», añade.

En su informe, las autoras proponen otras acciones para mejorar la diversidad celular para que las consideren los investigadores, los biobancos, los editores, las agencias de financiación y los representantes de la comunidad. «Esperamos poder contribuir a encontrar curas para todas las personas a largo plazo, pero todo empieza por tomar conciencia del problema y trabajar juntos en las soluciones», afirma la doctora Capes-Davis.

mayo 14/2021 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Investigadores del Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Politécnica de Valencia (UPV), han desarrollado una nueva nanomedicina para el diagnóstico y tratamiento del cáncer de próstata, basada en el uso de nanopartículas porosas orgánicas (COF).

 El cáncer de próstata actualmente es la segunda causa más común de muerte por cáncer en varones

El tratamiento, ya patentado y que consigue destruir de forma selectiva las células cancerosas en la glándula prostática y los ganglios linfáticos locales, es más eficiente y menos agresivo que la quimioterapia convencional.

El cáncer de próstata es la forma más común de cáncer entre los hombres europeos. Su incidencia supera los 100 casos por cada 100 000 individuos. Además, actualmente es la segunda causa más común de muerte por cáncer en varones.

El tratamiento consiste en una nanopartícula de COF en la que se inserta la molécula de un agente terapéutico, en este caso docetaxel, el fármaco más usado para el tratamiento del cáncer de próstata resistente a la hormonoterapia; un anticuerpo monoclonal anti-FOLH1, que interacciona selectivamente con receptores de membrana FOLH1 de células de cáncer de próstata, y un agente de imagen, generalmente un radionúcleo para tomografía de emisión de positrones (PET).

Por vía intratumoral

También es novedoso el protocolo de administración, ya que es por vía intratumoral, lo que limita su incidencia en el resto del organismo, minimizando los efectos secundarios del docetaxel. Resuelve los problemas de toxicidad generados por la administración intravenosa de este fármaco, cuya elevada toxicidad sistémica limita tanto la dosis como la duración de la terapia, lo que reduce sensiblemente su eficacia antitumoral.

El nuevo sistema permite además la identificación de las células tumorales y su destrucción al mismo tiempo

“Con nuestra nanomedicina, la dosis necesaria es menor que en la quimioterapia convencional y su efecto terapéutico es mayor. En los estudios in vitro sobre células de cáncer de próstata, el sistema ha conseguido mejorar hasta 15 veces la actividad antitumoral del docetaxel”, apunta Pablo Botella, investigador del CSIC en el Instituto de Tecnología Química (ITQ, CSIC-UPV).

El nuevo sistema permite además la identificación de las células tumorales y su destrucción al mismo tiempo, lo que ayuda a seguir la evolución del cáncer y la especificidad del tratamiento simultáneamente. Todo ello es posible gracias a la utilización de una molécula directora, a receptores específicos en las células tumorales y a la técnica de imagen PET, que ayuda a localizar el tejido maligno en la próstata con precisión unicelular, lo que facilita el diagnóstico de la enfermedad en sus primeros estadios.

Además, se puede monitorizar la liberación del agente terapéutico durante horas o días y la nanopartícula utilizada es de composición 100% orgánica y completamente biodegradable (a diferencia de otras de naturaleza inorgánica o híbrida), lo que facilita su eliminación completa.

septiembre 16/2020 (SINC)

Dos pacientes con el virus del sida (VIH) que han recibido un trasplante de médula ósea acercan más la cura para esta infección. Uno de ellos está curado tras casi dos años y medio sin tomar el tratamiento antirretroviral. El otro, también en ausencia de medicación, lleva 14 meses sin el virus, por lo que se considera en remisión a largo plazo.

Los detalles de ambos casos se publican en The Lancet VIH, coincidiendo con su presentación en la Conferencia de Retrovirus e Infecciones Oportunistas, la reunión que los especialistas en VIH de todo el mundo conocen por sus siglas inglesas: CROI.

Este año, el CROI debía celebrarse en Boston, pero debido a la alerta internacional del coronavirus se está desarrollando de forma virtual. Los investigadores comunican sus hallazgos en directo mediante streaming o bien se graban y se emiten en diferido.

De esta última manera es como han comunicado los hallazgos sobre ambos pacientes el grupo de Javier Martínez-Picado, investigador ICREA en IrsiCaixa y uno de los autores del estudio. Martínez-Picado coordina IciStem,  un consorcio internacional que desde 2014 ha incluido a 40 pacientes con VIH que por otras razones médicas tenían que recibir un trasplante de células madre.

La idea de recurrir al trasplante celular procede del paciente de Berlín, Timothy Brown, que estaba infectado por el VIH y sufrió una leucemia. Para tratarla, sus médicos recurrieron a un trasplante de médula ósea de donante. Las células que le insertaron tenían la mutación Delta 32 en el receptor de entrada del virus a las células (CCR5). Eso impide la entrada del virus en las células diana del VIH, los linfocitos T CD4. El paciente de Berlín lleva ya 13 años curado, sin rastro del VIH.

Investigadores como Martínez-Picado se preguntaron si esto podría reproducirse en otros pacientes con VIH, tratados con trasplante de médula ósea. La cohorte de IciStem, bajo la coordinación de IrsiCaixa y del Centro Médico Universitario de Utrecht, trata de contestar a esta pregunta.

Así, han conseguido curar a otra persona del VIH. Se trata del paciente de Londres que 29 meses después de someterse a un trasplante de células madre sigue sin replicación del virus en su organismo.

Un paso más

Los primeros datos de este caso, que se publicaron ahora hace un año en Nature, se presentaron no como una curación, sino como una remisión, por prudencia y “para no generar falsas expectativas”, dice Martínez-Picado. Ahora, con 29 meses de remisión, van un paso más allá.

“Tras 2 años y medio, sin rastro de reaparición del virus y con buen estado de salud, podemos hablar ya de un nuevo caso de curación, que se sumaría al del paciente de Berlín, que se trasplantó en 2007”, comenta el científico. Su grupo es también el que recientemente describió el caso de tres personas consideradas controladores de élite excepcionales, pues contrajeron la infección hace 30 años y permanecían sin el virus en ausencia de tratamiento. Salvo que en esos casos la curación es espontánea, no había intervención médica.

En cambio, el caso del paciente de Londres es el de un hombre portador del VIH a quien se le detectó un linfoma de Hodgkin por el que en 2016 se sometió a un trasplante de células madre con la mutación CCR5 Delta 32. Al cabo de 16 meses, los médicos interrumpieron el tratamiento antirretroviral y, en marzo del 2019,  la revista Nature publicó un artículo en el que se demostraba que llevaba 18 meses con el virus indetectable en su sangre, lo que le convertía en el segundo caso de “remisión a largo plazo”.

IciStem#36, la clave de este paciente en el estudio, ha abandonado su anonimato al igual que en su momento lo hizo Timothy Brown, el paciente de Berlín. Adam Castillejo, de origen venezolano y residente en Londres, confía en que el relato de su experiencia inspire a otros pacientes.

Sin rastro en el intestino

Hay dos hechos novedosos sobre el paciente de Londres que los investigadores aportan en el estudio: por un lado, el VIH no solo ha desaparecido en la sangre, también lo ha hecho en el intestino, una zona que suele albergar gran parte del sistema inmunitario y tampoco se encuentra en el líquido cefalorraquídeo, que baña al cerebro.

Donde sí hallan alguna “huella” del genoma del VIH es en los ganglios linfáticos, pero es un material genético sin capacidad infecciosa.

Y otra prueba de curación que puede medirse es determinar si el sistema inmunitario de este paciente está luchando contra el virus: a día de hoy vemos un declive de anticuerpos específicos contra el VIH, que están en un nivel muy bajo, y tampoco vemos células citotóxicas, encargadas de destruir cualquier célula que se infecte- dirigidas contra el VIH. En cambio, sí observamos que se dirigen a células infectadas por el virus del Epstein-Barr o del citomegalovirus.

El paciente de Düsseldorf

Junto a esta curación, el consorcio de IciStem presenta otro caso, el paciente de Düsseldorf (IciStem#19), de remisión a largo plazo del VIH sin tratamiento antirretroviral. Es un hombre de 50 años con VIH que en febrero de 2013 recibió un trasplante de células madre para tratar una leucemia mieloide aguda. Las células del donante también tenían la mutación Delta32en el CCR5. En noviembre de 2018, los médicos interrumpieron la medicación antirretroviral y, 14 meses después, sigue sin rebote viral. “Su situación es equiparable a la del paciente de Londres hace un año, y confiamos en que, dentro de otro, podamos hablar de la tercera curación del VIH en el mundo”, continúa Martínez-Picado,

Similitudes y diferencias entre los tres casos

Los tres pacientes curados o en remisión son varones, recibieron un trasplante celular de un donante con la mutación Delta32 en CCR5 y todos experimentaron una enfermedad de injerto contra huésped (una reacción al trasplante que superaron). “Esto último nos indica que su sistema inmune está luchando para destruir las células infectadas en su organismo. Es un dato positivo”, explica Martínez-Picado.

Entre las diferencias, los pacientes de Berlín y Düsseldorf sufrieron leucemias, mientras que el de Londres tuvo un linfoma, “un dato relevante, porque en un primer momento pensamos que esta estrategia solo serviría con las leucemias agudas. Ahora vemos que no es así”. Otra diferencia importante es que mientras que al paciente de Berlín, se le administró un tratamiento previo a la quimioterapia muy agresivo y además se le aplicó radioterapia al cuerpo entero y recibió dos trasplantes de células seguidos, en los otros dos pacientes la quimioterapia previa al trasplante fue más suave. La medicación se interrumpió más tarde en estos pacientes que en el de Berlín.

El objetivo de este estudio no es curar el VIH mediante un trasplante celular, un tratamiento de alto riesgo que no tiene sentido aplicarse en personas sin una enfermedad de la sangre grave. Martínez-Picado recuerda que con estas investigaciones se averigua “qué lugares del cuerpo debemos analizar, para saber si quedan virus activos, cuándo debemos intervenir y qué resultados debemos esperar”. Todo ello con la vista puesta a eliminar el VIH del organismo, incluidos los reservorios o las zonas donde ese este virus se esconde para poder reaparecer en ausencia de tratamiento.

Además, el trabajo plantea otra posibilidad curativa: utilizar terapia génica para modificar el receptor CCR5 de los linfocitos de pacientes. Algo que ya se está estudiando en primates no humanos. “Estas líneas de trabajo mantienen la ilusión por lograr una cura para el VIH. Estoy seguro de que lo lograremos sumando diversas estrategias de tratamiento”.

marzo 12/2020 (Diario Médico)

Para resolver este obstáculo, un grupo de científicos en el Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG-CRG) del Centro de Regulación Genómica (CRG) en Barcelona, liderado por Holger Heyn ha desarrollado una nueva herramienta computacional, basada en la teoría matemática de gráficas, para deducir redes de regulación globales a gran escala, tanto de órganos sanos como patológicos de enfermedades como diabetes o alzhéimer. Los investigadores pudieron precisar la relevancia génica en la función del órgano y posibles promotores de enfermedades. Han publicado sus resultados en la revista Genome Biology.

«Nuestras herramientas de transcriptómica de células individuales, desarrolladas con anterioridad, resultaron muy útiles para descubrir tipos de células desconocidos», dice Giovanni Iacono, investigador postdoctoral senior en el CNAG-CRG y primer autor del estudio. «Las herramientas nos permitieron describir nuevos tipos y subtipos de células, junto con sus roles biológicos únicos y relaciones jerárquicas», añade.

Hasta ahora, el análisis de células individuales se ha usado para comprender tipos de células y sus funciones en un tejido. «Consorcios a gran escala como el Human Cell Atlas Project genera mapas de células individuales de organismos completos, para los que se precisan sofisticadas estrategias de análisis que permitan transformar el big data en conocimientos biológicos y clínicos disruptivos», dice Holger Heyn, líder del equipo de Genómica de Células Individuales en el CNAG-CRG y autor sénior del este trabajo.

La herramienta que han desarrollado ahora permite ir un paso más allá: ver cómo los genes interactúan para formar tejidos. «Nuestra herramienta intenta abordar con precisión el proceso de regulación que controla la morfología y las funciones de una célula«, destaca Iacono.

La herramienta está basada en la teoría de gráficas, un modelo matemático abstracto en el cual hay nodos conectados por los extremos. Una vez que obtienes una gráfica, una estructura, puedes medir la importancia de cada nodo para la red. En este caso, cada nodo era un gen y, si resultaba importante, esto significaba que la función de ese gen era clave para el sistema biológico objeto de estudio.

Los investigadores del CNAG-CRG procesaron conjuntos de datos de 10 000 células para deducir las redes de regulación que impulsan la formación del fenotipo de la célula y sus respectivas funciones. Aplicaron la herramienta para estudiar la diabetes tipo II y alzhéimer y descubrieron cambios funcionales relevantes para la enfermedad. Es importante destacar que esto abre nuevas vías para encontrar nuevas dianas terapéuticas.

«El análisis de la red que hemos desarrollado va más allá de los enfoques aplicados actualmente, ya que proporciona conocimientos profundos sobre cómo la actividad génica da forma a tejidos y órganos. Esto es crítico para comprender las enfermedades en que estas redes están alteradas y encontrar talones de Aquiles para conseguir tratamientos efectivos», dice Heyn.

junio 16/2019 (Dicyt)

Ahora, un estudio con investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha encontrado la conexión entre la secuencia, la estructura y la flexibilidad del ADN. Los resultados se publican en la Physical Review Letters.

“Nuestros resultados apoyan que existe un código físico que regula la estructura tridimensional y la flexibilidad del ADN y es fundamental para la regulación génica. Sería la propia sinusoidad de la molécula la que promueve su mejor o peor empaquetamiento/compactación”, indica Alberto Marín González, investigador del CSIC en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB) y primer firmante del estudio.

El grupo del investigador Fernando Moreno-Herrero, del CNB, ha estudiado cómo la secuencia de nucleótidos afecta a la estructura tridimensional y a la flexibilidad de la doble hélice. “Diferentes secuencias presentan propiedades físicas diferentes que afectan a la flexibilidad local de las moléculas del ADN”, indica Moreno-Herrero.

Los investigadores del CNB, en colaboración con investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid, han utilizado métodos computacionales para analizar en detalle las estructuras que adoptan diferentes secuencias cortas de ADN. Así, han observado que, incluso bajo una fuerza mínima, diferentes secuencias de ADN posen una longitud diferente.

Mientras que unas hélices están prácticamente extendidas otras, otras son más sinuosas. Esta sinuosidad se debe a una curvatura interna que da lugar a moléculas más comprimidas. Sorprendentemente, esta sinuosidad proporciona mayor flexibilidad a la molécula cuando se aplica una fuerza externa sobre ella.

Un hecho que da mayor relevancia al hallazgo es que las regiones no sinuosas coinciden con aquellas que desestabilizan la formación de nucleosomas, el primer nivel de empaquetamiento (compactación) del ADN para formar cromosomas. Se sabe que estas regiones son más accesibles a la maquinaria que determina el buen funcionamiento celular. Estos nuevos datos muestran la importancia de descifrar los códigos físicos de regiones mayores del ADN para la regulación génica.
febrero 19/2019 (dicyt.com)

En su último artículo publicado esta semana en Nature,  investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) han presentado una nueva propiedad física de las células, a la que denominan superelasticidad activa, que explica su capacidad inusual para soportar deformaciones extremas.

Tejidos fundamentales para la vida

El equipo, dirigido por Marino Arroyo y Xavier Trepat, desarrolló una técnica para someter tejidos epiteliales (capas celulares delgadas que cubren las superficies internas y externas del cuerpo) a deformaciones muy grandes, hasta de cuatro veces su tamaño original. Estos tejidos son fundamentales para la vida, ya que protegen el cuerpo de la radiación, los contaminantes y de los patógenos. También son los responsables del intercambio de gases en los pulmones, la absorción de nutrientes en el intestino y la excreción de orina en los riñones.

“La mayoría de los materiales no toleran bien un gran estiramiento. A medida que se van deformando, intentan volver a su estado relajado inicial (como una goma elástica), pudiendo llegar a romperse cuando la tensión sea muy elevada», dice Arroyo.

Los investigadores descubrieron que los tejidos epiteliales tienen un comportamiento mecánico diferente e inusual. Para su sorpresa, los epitelios no se rompieron durante la deformación, y recuperaron su tamaño inicial de manera totalmente reversible al cesar la tensión. Pero lo menos previsible fue ver cómo algunas células del tejido apenas se deformaban, mientras que otras lo hacían de forma extrema, aumentando su área más de diez veces.

Mecanismos moleculares

Los autores han identificado los mecanismos moleculares que explican este comportamiento físico, al que denominan superelasticidad activa en analogía con el comportamiento de algunas aleaciones metálicas de alta tecnología utilizadas en aplicaciones médicas.

A medida que el tejido se estira, las células que lo componen  tienen la habilidad de mantenerse en un estado relajado o bien cambiar hacia un estado superdeformado sin que esto les cause ninguna ‘molestia’.

Como consecuencia, estos tejidos pueden soportar una deformación creciente gracias a que sus células van cambiando progresivamente a su estado superdeformado sin aumentar la tensión, lo que de otra forma comprometería la integridad o la cohesión del tejido.

«Todos estamos familiarizados con superhéroes como Ms. Marvel o Los Increíbles, que son capaces de deformar sus cuerpos más allá de los límites humanos. Es divertido pensar que nuestras células también son superdeformables. ¡Estamos hechos de células superheroínas!”, dice Xavier Trepat. «Entender este sorprendente comportamiento mecánico de los tejidos epiteliales podría ayudarnos a desarrollar mejores órganos artificiales o nuevas tecnologías biónicas como los órganos enun chip», añade Ernest Latorre, primer autor del estudio.
noviembre 19/2018 (agenciasinc.es)

La investigación, publicada en «Journal of Cell Biology«, pretendía extraer todos los conocimientos disponibles de la biofísica y la bioquímica de las proteínas acerca de los ensamblajes, y realizar así una revisión de todos los datos conocidos hasta el momento. Los autores explican que estos ensamblajes a menudo, pero no siempre, se componen de proteínas intrínsecamente desordenadas con la intención de no asumir una forma específica y poder encajar así con otras proteínas distintas. El proceso mediante el cual estas proteínas intrínsecamente desordenadas se encuentran unas a otras para formar después los ensamblajes, se conoce como la separación de las fases. Mediante este proceso, pueden atrapar a otras proteínas e interactuar con ellas y también con el ARN.

Toretsky explica que estos ensamblajes podrían jugar un papel fundamental en el desarrollo de enfermedades. Además, señala que esta investigación sobre el fenómeno biológico básico de interacción de proteínas aumenta las posibilidades de desarrollar un nuevo medicamento.
septiembre 11/2014  (Diario Médico)

La revista Nature Genetics ( doi:10.1038/ng.2891 ) ha publicado los resultados de un estudio, liderado por la organización Cancer Research UK del Reino Unido y en el que también participan expertos del Instituto de Biomedicina y Biotecnología de Cantabria (IBBTEC), que analiza los defectos genéticos presentes en el núcleo de los tumores de riñón.

Los científicos analizaron el complejo escenario genético presente en los tumores de diez pacientes de cáncer renal y encontraron solo dos defectos genéticos que estaban presentes en todas las muestras obtenidas del mismo tumor. Y, lo que es más importante, eran estos dos defectos los que estaban implicados en el inicio del cáncer.

Más allá de estas mutaciones que componen el tronco del tumor, por sus regiones se extienden, como si fuera un árbol, numerosas ramas. Casi tres cuartos de los defectos encontrados son únicos para cada una de las ramas, una variabilidad enorme que hace muy difícil estudiar la genética de un tumor a partir de una muestra o biopsia única.

Los investigadores creen que este conocimiento puede ser útil para predecir las rutas genéticas de los tumores en progresión

Esto explica por qué los médicos no cuentan con una visión global de la enfermedad en pacientes con este tipo de tumores, y también por qué ciertos tratamientos no son tan efectivos como se espera al atacar solo a una de las ramas, mientras el resto crece y coloniza el espacio liberado.

Frenar la progresión de los tumores

El estudio también ha encontrado similitudes en las rutas evolutivas elegidas por cada una de las ramas, tanto dentro del tumor de cada paciente como entre distintos afectados. Los investigadores creen que este conocimiento puede ser útil para predecir las rutas genéticas de los tumores en progresión, lo que podría servir, a su vez, para diseñar nuevas estrategias terapéuticas que limiten ese crecimiento.

Los científicos aseguran haber alcanzado, con su trabajo, “una visión fascinante de la evolución genética de los tumores”, que abre las puertas a importantes avances en el conocimiento y tratamiento del cáncer. “En primer lugar, necesitamos maneras de atacar los defectos que inician el proceso y que se encuentran en el tronco del desarrollo evolutivo. Si además logramos entender las rutas evolutivas que están predeterminadas en el progreso tumoral, podremos mantenernos un paso por delante de la enfermedad”.

El equipo que ha participado en el estudio está formado por investigadores del London Research Institute, del Hospital Royal Marsden y del University College London Cancer Institute –los tres británicos-, del MD Anderson Cancer Center de Houston (Estados Unidos) y del IBBTEC, centro mixto del CSIC, la Universidad de Cantabria y Sodercan.
febrero 3/201(SINC)

Marco Gerlinger, Stuart Horswell, James Larkin, Andrew J Rowan, Max P Salm, Ignacio Varela.Genomic architecture and evolution of clear cell renal cell carcinomas defined by multiregion sequencing.Nature Genetics.2 Feb 2014

Los científicos, coordinados por David Sabatini, observaron el efecto en
las células del melanoma con una mutación en la vía de señalización
RAS/MEK (la mutación más común que se encuentra en la forma más letal
de cáncer de piel). Las conclusiones de este estudio se publican en Cancer Cell.

La leucina es uno de los nueve aminoácidos esenciales que los seres humanos deben ingerir. Estos,  junto con doce aminoácidos no
esenciales, son los componentes básicos de las proteínas utilizadas en la producción de los músculos y las funciones normales de la célula.
Los niveles celulares de aminoácidos y otros nutrientes son supervisados por la vía mTOR. Normalmente, cuando los niveles de uno o más aminoácidos bajan demasiado, la vía mTOR se debilita, lo que activa la autofagia. Los investigadores encontraron que las células del melanoma con mutaciones en la vía RAS/MEK cortocircuitan esta cadena de  acontecimientos.

Cómo funciona
\»Lo curioso es que si quitas este aminoácido esencial, la leucina, las
células del melanoma no activan la autofagia\», ha afirmado Sabatini, que también es profesor de Biología en el Instituto Médico Howard Hughes, en Maryland. \»Potencialmente, esto podría ser utilizado como una forma de atacar las células del melanoma si se pudiera imitar la falta de leucina\». Para probar cómo la privación de leucina funciona en un modelo animal, Joon-Ho Sheen, primer autor de este trabajo, y su equipo implantaron melanomas humanos con mutaciones en RAS/MEK en ratones.
mayo 17/2011 (Diario Médico)

Nota: Los lectores del dominio *sld.cu tienen acceso al artículo a texto completo a través de Hinari.

Sapna Vijayakumar, Guizhong Liu, Ioana A. Rus, Shen Yao, Yan Chen, Gal Akiri, Luca Grumolato, Stuart A. Aaronson. High-Frequency Canonical Wnt Activation in Multiple Sarcoma Subtypes Drives Proliferation through a TCF/β-Catenin Target Gene, CDC25A. Cancer Cell; publicado mayo/2011: págs 601-612.

La leucina es uno de los nueve aminoácidos esenciales que los seres
humanos deben ingerir. Estos,  junto con doce aminoácidos no
esenciales, son los componentes básicos de las proteínas utilizadas en
la producción de los músculos y las funciones normales de la célula.
Los niveles celulares de aminoácidos y otros nutrientes son
supervisados por la vía mTOR. Normalmente, cuando los niveles de uno o
más aminoácidos bajan demasiado, la vía mTOR se debilita, lo que
activa la autofagia. Los investigadores encontraron que las células
del melanoma con mutaciones en la vía RAS/MEK cortocircuitan esta
cadena de acontecimientos.

Cómo funciona
\»Lo curioso es que si quitas este aminoácido esencial, la leucina, las
células del melanoma no activan la autofagia\», ha afirmado Sabatini,
que también es profesor de Biología en el Instituto Médico Howard
Hughes, en Maryland. \»Potencialmente, esto podría ser utilizado como
una forma de atacar las células del melanoma si se pudiera imitar la
falta de leucina\». Para probar cómo la privación de leucina funciona
en un modelo animal, Joon-Ho Sheen, primer autor de este trabajo, y su
equipo implantaron melanomas humanos con mutaciones en RAS/MEK en
ratones.
mayo 17/2011 (Diario Médico)