Se trata de una técnica -probada en ratones- más precisa y fiable que los métodos tradicionales y detrás de ella está el equipo de Bioingeniería en Salud Reproductiva del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC).

El método, bautizado como Metaphor y cuya descripción se publica en la revista PNAS, genera imágenes 3D revelando los colores presentes en el embrión de forma totalmente no invasiva, y usa además inteligencia artificial.

Ciertos compuestos naturalmente fluorescentes del metabolismo de los embriones son clave en procesos como la respiración celular o el consumo de nutrientes, con lo cual Metaphor permite observar de manera fiable el estado de salud del embrión, señala un comunicado del IBEC.

«Esta nueva tecnología ayudará a aumentar la probabilidad de éxito en procesos de reproducción asistida, reduciendo el llamado ‘tiempo hasta el embarazo’, y el desgaste económico y psicológico de las pacientes», destaca Samuel Ojosnegros.

El trabajo describe cómo, en estudios con ratones, se logró duplicar la tasa de acierto al seleccionar embriones viables en comparación con embriólogos que usan microscopía tradicional.

Además del análisis de embriones, el método tiene una gran precisión para analizar el metabolismo de ovocitos, permitiendo seleccionar los más aptos para ser fecundados ‘in vitro’.

El sistema Metaphor discriminó entre ovocitos jóvenes o no con un 96 % de precisión y pudo predecir cuales se desarrollarían en embriones viables con más de un 80 % de precisión, «unos números sin precedentes en el campo».

«Somos capaces de evaluar la pérdida de calidad de los ovocitos asociada a la pérdida de fertilidad con la edad. Buscamos lo que se conoce como ‘firmas moleculares’, características de las células asociadas a esta pérdida de fertilidad, como por ejemplo la distribución de mitocondrias», detalla Anna Seriola, también autora del estudio.

La base tecnológica de Metaphor emplea métodos de inteligencia artificial (IA) para analizar las imágenes metabólicas que se obtienen mediante microscopía hiperespectral.

Mediante esta microscopía se capturan cientos de imágenes que contienen información compleja de muchos metabolitos mezclados de embriones y ovocitos.

Para analizarlos se ha entrenado una herramienta de IA capaz de analizar y clasificar estas imágenes en cuestión de minutos, detalla por su parte Albert Parra.

Actualmente, los investigadores ya están ajustando esta revolucionaria tecnología para evaluar embriones humanos y han incorporado una ‘spin-off’ (empresa) que en los próximos años la podría llevar a las clínicas de reproducción asistida.

01 julio 2024|Fuente: EFE |Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2024. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.|Noticia

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.

Un equipo liderado por bióloga polaco-británica Magdalena Zernicka-Goetz, del Grupo de Desarrollo de Mamíferos y Células Madre en la Universidad de Cambridge (Reino Unido), ha creado embriones sintéticos a partir de células madre de ratón que forman un cerebro, un corazón que late  y los ‘cimientos’ de todos los demás órganos del cuerpo.

Los autores afirman que sus resultados, publicados en Nature, son fruto de más de una década de investigación que ha conducido progresivamente a estructuras embrionarias cada vez más complejas.

Los investigadores ensamblaron en laboratorio embriones de ratón derivados de células madre utilizando una combinación de células madre embrionarias, células madre de trofoblastos y células madre de endodermo extraembrionario inducible, todas ellas procedentes de ratones.

El modelo embrionario ETiX resultante fue capaz de desarrollarse más allá de la neurulación, hasta el equivalente a 8,5 días después de la fecundación

El modelo embrionario ETiX resultante fue capaz de desarrollarse más allá de la neurulación, hasta el equivalente a 8,5 días después de la fecundación en un embrión natural de ratón y estableció todas las regiones del cerebro, un tubo neural, un corazón que late, un tubo intestino, así como el saco vitelino donde el embrión se desarrolla y obtiene los nutrientes en sus primeras semanas.

Fase de desarrollo avanzada

“A diferencia de otros embriones sintéticos, los modelos desarrollados por Cambridge llegaron al punto en que todo el cerebro, incluida la parte anterior, comenzó a desarrollarse. Se trata de un punto de desarrollo más avanzado que el que se ha alcanzado en cualquier otro modelo derivado de células madre”, destaca la universidad británica en un comunicado.

El trabajo podría ayudar a entender las primeras etapas de la vida sin recurrir a animales de experimentación. Además, los resultados podrían servir para orientar la reparación y el desarrollo de órganos humanos sintéticos para trasplantes.

“Nuestro modelo de embrión de ratón no solo desarrolla un cerebro, sino también un corazón que late, y todos los componentes que conforman el cuerpo”, afirma Zernicka-Goetze. “Es importante porque nos da acceso a la estructura en desarrollo en una etapa que normalmente se nos oculta debido a la implantación del diminuto embrión en el útero de la madre. Esta accesibilidad nos permite manipular los genes para comprender sus funciones de desarrollo en un sistema experimental”, subraya la experta.

Para guiar el desarrollo de su embrión sintético, los científicos unieron células madre cultivadas que representaban a cada uno de los tres tipos de tejido en las proporciones y el entorno adecuados con el fin de promover su crecimiento y comunicación entre sí, para finalmente autoensamblarse en un embrión.

Descubrieron que las células extraembrionarias envían señales químicas a las células embrionarias, pero también mecánicas, o a través del tacto, guiando el desarrollo del embrión.

Un gran avance del estudio es la capacidad de generar todo el cerebro, en particular la parte anterior, que ha sido uno de los principales objetivos en el desarrollo de embriones sintéticos

Un gran avance del estudio es la capacidad de generar todo el cerebro, en particular la parte anterior, que ha sido uno de los principales objetivos en el desarrollo de embriones sintéticos. Esto funciona en el nuevo sistema porque esta parte del cerebro requiere señales de uno de los tejidos extraembrionarios para poder desarrollarse. «Esto abre nuevas posibilidades para estudiar los mecanismos del neurodesarrollo en un modelo experimental», dice Zernicka-Goetz

Aunque la investigación actual se llevó a cabo en modelos de ratón, los investigadores están desarrollando modelos humanos similares, con el potencial de dirigirse a la generación de tipos de órganos específicos para comprender los mecanismos que subyacen a procesos cruciales que, de otro modo, serían imposibles de estudiar en embriones reales. En la actualidad, la legislación británica sólo permite estudiar embriones humanos en el laboratorio hasta el 14 día de desarrollo.

‘Defectos del experimento’ y cuestiones éticas

Según señala Alfonso Martínez Arias, profesor de investigación ICREA e investigador en Sistemas de Bioingeniería-MELIS de la Universidad Pompeu Fabra, al SMC España, “este trabajo es una adición importante al publicado por el grupo de Jacob Hanna en Cell hace unos días. Los dos representan un avance importante, pues prueban la necesidad de interacción entre células embrionarias y extraembrionarias en la formación de un mamífero. Más aún, demuestran que es posible iniciar el desarrollo de un mamífero fuera del útero”.

Este experto, que no ha participado en el estudio, subraya, sin embargo, que se trata “más una ‘prueba de concepto’ que un logro absoluto. Como en el caso del trabajo de Hanna, el número de embriones sintéticos que se obtienen con el método es pequeño —del orden de 1 % de los cultivos iniciales— y su desarrollo colapsa prematuramente después de pocos días en cultivo. También es importante constatar que las estructuras obtenidas, aunque contienen los elementos de un embrión, tienen carencias importantes y la mayor parte de esas estructuras están dañadas o incompletas”.

Para Martínez Árias, “la necesidad de hacer hincapié en los defectos y el bajo rendimiento del experimento es importante, pues la idea de que se ha obtenido un embrión de ratón en el cultivo dará lugar a la noción de que pronto se hará lo mismo con células humanas y que se conseguirá un embrión humano. Es muy probable que esto ocurra en el futuro y un valor que tiene este experimento es alertarnos ante esta posibilidad, para que consideremos los aspectos éticos de estos experimentos y el impacto social que pueden tener”. concluye.

agosto 31/2022 (SINC)

Todo el mundo ha experimentado alguna vez el deseo repentino e incontrolable de comer un alimento determinado. Estos impulsos, conocidos como antojos, son muy comunes, sobre todo durante el embarazo.

En esta etapa, el organismo materno experimenta una serie de cambios fisiológicos y de comportamiento con el fin de crear un entorno favorable para el desarrollo del embrión. Sin embargo, el consumo frecuente de alimentos sabrosos y calóricos, derivado de estos caprichos, contribuye al aumento de peso y a la obesidad gestacional, hecho que puede acarrear consecuencias negativas para la salud del bebé.

Los antojos contribuyen al aumento de peso y a la obesidad gestacional, lo que puede afectar negativamente a la salud del bebé

“Existen muchos mitos y creencias populares en torno a los antojos, aunque los mecanismos neuronales responsables de su aparición son poco conocidos”, explica Marc Claret, líder del grupo de Control neuronal del metabolismo del Instituto de Investigación Biomédica August Pi i Sunyer (IDIBAPS).

Claret lidera, junto a Roberta Haddad-Tóvolli, investigadora de su grupo, un estudio que aporta nuevas evidencias sobre las alteraciones de la actividad neuronal que dan lugar a dichos caprichos. El trabajo, publicado en la revista Nature Metabolism, se ha realizado en hembras de ratón.

Reorganización de los circuitos neuronales

De acuerdo con los resultados de la investigación, durante el embarazo el cerebro de estas roedoras experimenta cambios en las conexiones funcionales de los circuitos de recompensa, así como de los centros gustativos y sensoriomotores. Además, al igual que las mujeres embarazadas, las hembras de ratón son más sensibles a los dulces y desarrollan conductas de ingesta compulsiva de alimentos calóricos.

Gracias a este modelo, los investigadores descubrieron que durante la gestación hay una remodelación de varios circuitos neuronales y, en particular, cambios en el sistema dopaminérgico de la recompensa –que proporciona placer ante estímulos concretos como, por ejemplo, un alimento muy tentador–.

Durante la gestación hay una remodelación de varios circuitos neuronales y, en particular, cambios en el sistema dopaminérgico de la recompensa.

“La alteración de estas estructuras nos llevó a explorar la vía mesolímbica, una de las rutas de transmisión de señales de las neuronas dopaminérgicas. La dopamina es un neurotransmisor clave en los comportamientos de motivación o deseo”, comenta Claret.

Los investigadores observaron que los niveles de dopamina, así como la actividad de su receptor D2R, aumentaban en el núcleo accumbens, una región cerebral implicada en el circuito de recompensa. “Este hallazgo sugiere que el embarazo induce una reorganización completa de los circuitos neuronales mesolímbicos, a través de las neuronas DR2”, señala Haddad-Tóvolli.

“Asimismo, estas células neuronales y su alteración también serían las responsables de la aparición de los antojos, ya que la ansiedad por la comida, típica del embarazo, desapareció después de bloquear su actividad”, añade la experta.

Efecto en la descendencia

Por último, demostraron que los antojos persistentes tienen consecuencias para la descendencia. En concreto, afectan a su metabolismo, así como al desarrollo de los circuitos neuronales que regulan la ingesta de alimentos, lo que conlleva un aumento del peso corporal, ansiedad y trastornos alimentarios.

No sabemos si los resultados son extrapolables a los humanos. Pero recomendamos moderar los antojos durante la gestación para minimizar posibles efectos negativos, dice Marc Claret, líder del grupo IDIBAPS Control neuronal del metabolismo.

“La mayoría de los estudios se centran en analizar cómo los hábitos permanentes de la madre, como la obesidad, la desnutrición o el estrés crónico, afectan a la salud del bebé. Sin embargo, nuestro trabajo indica que basta con conductas cortas, pero recurrentes, como los antojos, para aumentar la vulnerabilidad psicológica y metabólica de la descendencia”, afirma Claret.

Las conclusiones podrían contribuir a mejorar las guías clínicas nutricionales para embarazadas, a fin de asegurar una adecuada nutrición prenatal y prevenir la aparición de enfermedades.

“Actualmente, no sabemos si estos resultados observados en el modelo de ratón son extrapolables a los humanos. Pero, en cualquier caso, recomendaríamos moderar los episodios de antojos durante la gestación para minimizar posibles efectos negativos sobre la descendencia”, concluye el experto.

abril 10/2022 (SINC)

Referencia:

Haddad-Tóvolli et al. “Food craving-like episodes during pregnancy are mediated by accumbal dopaminergic circuits”. Nature Metabolism. Doi: 10.1038/s42255-022-00557-1.

Científicos del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), han identificado, en un modelo de ratón, un gen que resulta esencial para el desarrollo de la placenta durante la fase embrionaria.

Los datos de su trabajo, que se publican hoy en la revista Science Advances, indican que el receptor 126 acoplado a proteína G (GPR126) es esencial para la maduración de un tipo celular específico en este órgano que regula el remodelado de los vasos sanguíneos del útero. Las anomalías cardíacas en los mutantes murinos para GPR126 son secundarias a defectos placentarios, lo que refleja la relación íntima entre la placenta y el corazón del feto.

Además, GPR126 podría desempeñar un papel similar en el desarrollo placentario de los humanos. Se ha visto que los hijos de mujeres portadoras de mutaciones en este gen fallecían durante su gestación o al poco de nacer, y el 30 % de las madres sufrían de preeclampsia, condición que afecta al 5-8 % de los embarazos y que consiste en un incremento de la presión arterial que afecta a la madre y al bebé, y que puede dar lugar a la muerte de este.

En humanos, los hijos de mujeres portadoras de mutaciones en GPR126 fallecían durante su gestación o al poco de nacer

Se sabe que GPR126 es necesario para la maduración del sistema nervioso periférico (SNP) –compuesto por nervios y neuronas que se encuentran fuera del cerebro y la médula espinal–, la formación de los huesos y cartílagos y el desarrollo del oído interno en modelos animales. En humanos, las mutaciones en este gen se han asociado con malformaciones en el esqueleto y contracturas congénitas de las extremidades.

GPR126 y el desarrollo cardíaco

El grupo que dirige José Luis de la Pompa identificó inicialmente a GPR126 como un gen regulado por la vía de señalización NOTCH (un sistema de señalización celular altamente conservado en los animales) durante el desarrollo cardíaco. Esto les hizo pensar que este gen podría influir en la proliferación y diferenciación de los cardiomiocitos –células cardiacas– en el corazón en crecimiento.

Previamente, otros grupos habían propuesto que GPR126 se requería para la maduración del corazón en roedores y en pez cebra, sin embargo, no se había establecido definitivamente si esta hipótesis era cierta.

En este estudio el grupo demuestra, a través de técnicas genéticas, que GPR126 no es necesario para el desarrollo cardíaco en el ratón, pero sí tiene un papel esencial en la formación de la placenta.

A través de técnicas genéticas, los investigadores demostraron que GPR126 no es necesario para el desarrollo del corazón en roedores, pero sí tiene un papel esencial en la formación de la placenta.

“La inactivación global de GPR126 en ratones provoca un adelgazamiento de las paredes del corazón y la muerte embrionaria”, explica De la Pompa. Sin embargo, “su inactivación específica en el corazón no afecta el desarrollo embrionario ni altera la función cardíaca”, añade el experto.

Por el contrario, la expresión de este gen únicamente en el corazón “no rescata la letalidad de roedores deficientes en GPR126, lo que indica que la muerte embrionaria no se debe a un desarrollo cardíaco defectuoso”, explica Rebeca Torregrosa, primera autora del estudio.

Tras analizar el modelo de pez cebra, los investigadores concluyen que GPR126 “tampoco está implicado en el desarrollo del corazón”.

Desarrollo embrionario

GPR126 se expresa también en un tipo celular específico de la placenta, las células gigantes del trofoblasto –que aportan nutrientes y protección al bebé en crecimiento–. “Estas células son de vital importancia para la implantación del embrión y el mantenimiento del embarazo”, señala el investigador.

El grupo ha demostrado que la inactivación de GPR126 en el feto permite la supervivencia si este órgano transitorio tiene una copia normal del gen. En cambio, su inactivación, tanto en el embrión como en la placenta, causa la muerte embrionaria.

“Un paso crucial en el desarrollo placentario es la remodelación de las arterias maternas que forman parte de este órgano, conocidas como arterias espirales, las cuales aumentan de diámetro para permitir un incremento del flujo sanguíneo hacia el embrión. Fallos en este proceso están asociados a enfermedades del embarazo como la preeclampsia, la restricción del crecimiento intrauterino e incluso abortos”, detalla el director del estudio.

La inactivación de GPR126, tanto en el embrión como en la placenta, causa la muerte embrionaria.

El trabajo demuestra que GPR126 es esencial en el trofoblasto para la expresión de proteasas –enzimas que destruyen los enlaces de las proteínas– implicadas en la remodelación de las arterias espirales durante la formación de la placenta, lo que es imprescindible para la viabilidad embrionaria.

Los investigadores agregan que los ratones deficientes en GPR126 constituyen un modelo experimental para examinar el remodelado de las arterias espirales y la preeclampsia, y abren una posible vía de aplicación clínica en estudios de diagnóstico genético preimplantacional.

noviembre 15/2021 (SINC)

Referencia:

Torregrosa-Carrión et al. “Adhesion G protein-coupled receptor Gpr126/Adgrg6 is essential for placental development”. Science Advances 2021. DOI: 10.1126/sciadv.abj5445

En biología, el término quimera se refiere a aquellos animales generados al mezclar células embrionarias de dos individuos distintos, de la misma o distinta especie. En los últimos años, la formación de quimeras interespecie ha supuesto una estrategia prometedora para diversas aplicaciones de medicina regenerativa, incluida la generación de órganos y tejidos para trasplantes.

Ahora, científicos de China y Estados Unidos han inyectado células madre humanas en embriones de primates y han podido cultivar estos embriones quiméricos durante un periodo de tiempo considerable: hasta 20 días. El trabajo, publicado en la revista Cell, tiene implicaciones para el desarrollo de nuevos modelos de biología y enfermedades humanas.

“Este tipo de investigación es importante para desarrollar conocimientos sobre la comunicación celular y el desarrollo biológico durante la embriogénesis y la evolución, así como para una variedad de aplicaciones de investigación y medicina regenerativa”, explica a SINC Juan Carlos Izpisúa Belmonte, investigador del Instituto Salk de Ciencias Biológicas y autor principal del estudio.

El especialista español enfatiza la importancia de este tipo de estudios: “Como no podemos realizar ciertos tipos de experimentos en humanos, es esencial que tengamos mejores modelos para estudiar y comprender con mayor precisión las enfermedades humanas en condiciones in vivo”.

“Por ejemplo, algún día podría dar lugar a la posibilidad de cultivar tejidos humanos de sustitución, como los del corazón y los riñones. También ayudar a probar medicamentos candidatos para enfermedades humanas con más precisión que los modelos animales tradicionales, o entender procesos como el envejecimiento, el principal factor de riesgo en alzhéimer, enfermedades cardíacas o cáncer”, añade.

Para Josep M. Canals, experto en células madre y medicina regenerativa de la Universidad de Barcelona (UBNeuro) que no ha participado en el estudio de Izpisúa, “el modelo utilizado de quimeras humano-mono muestra diferencias en las primeras fases del desarrollo entre estas dos especies. Este tipo de aproximaciones abre un fascinante campo de investigación que puede explicar las diferencias y especificidades del inicio del desarrollo humano”.

Pero, a pesar de su relevancia, “estos modelos raramente llegarán a proveer de soluciones terapéuticas mediante el trasplante de órganos desarrollados por estas quimeras, aunque los autores apunten a esta posibilidad”, puntualiza a SINC Canals.

El primer paso se dio en 2019

El avance que hizo posible el estudio actual se produjo en 2019, cuando el equipo de Izpisúa Belmonte, en colaboración con Weizhi Ji, de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Kunming, en Yunnan (China), también autor del nuevo trabajo, generó una tecnología que permitía a los embriones de macaco permanecer vivos y crecer fuera del cuerpo durante un periodo de tiempo prolongado, pero que “no incluyó quimeras, es decir, células de más de una especie”, enfatiza el investigador español.

Sin embargo, en el estudio actual se inyectó a cada uno de los embriones de mono (que se encontraban en la fase de blastocisto, es decir, con seis días de desarrollo) 25 células humanas. Las células procedían de una línea celular pluripotente inducida conocida como células madre pluripotentes extendidas, que tienen el potencial de contribuir tanto a los tejidos embrionarios como a los extraembrionarios.

Al cabo de un día, se detectaron células humanas en 132 embriones. A los 10 días, 103 de los embriones quiméricos seguían desarrollándose. La supervivencia pronto empezó a disminuir y, en el día 19, solo tres quimeras seguían vivas. No obstante, los autores destacan que el porcentaje de células humanas en los embriones se mantuvo alto durante todo el tiempo que siguieron creciendo.

“Históricamente, la generación de quimeras entre humanos y animales ha soportado una baja eficiencia e integración de las células humanas en la especie huésped”, afirma Izpisúa Belmonte.

“La creación de una quimera entre un humano y un primate no humano , (una especie más estrechamente relacionada con nosotros que todas las especies utilizadas anteriormente, como el ratón o el cerdo), facilitará el mejor conocimiento sobre si existen barreras impuestas por la evolución para la generación de dichas quimeras y si hay algún medio para superarlas”, continúa.

Con todo, hay que tener en cuenta que “todos los experimentos de este artículo se han ejecutado en el laboratorio y no se ha realizado ninguna implantación en animales para un desarrollo de tejidos u órganos más allá de las primeras fases embrionarias. Por tanto, no se sabe si esto sería científicamente posible y si estas quimeras podrían desarrollarse a estadios más complejos”, aclara Canals.

Eso sí, insiste, “las diferencias que se muestran a escala celular entre las dos especies apuntan a que un desarrollo a estadios posteriores no sería viable. Y la implantación de estos pre embriones en úteros que hoy en día la legislación no permite, tendría consideraciones ético-científicas muy relevantes”.

Los dilemas éticos de esta técnica

Además de estos conceptos puramente técnicos, este trabajo no está exento de problemas éticos. En un artículo relacionado, publicado también en la revista Cell, se exponen las posibles consideraciones sobre la generación de quimeras de primates humanos y no humanos.

“La medicina necesita mejores modelos para comprender la biología y las enfermedades humanas y realizar en ellos experimentos que serían éticamente problemáticos en humanos”, indican los autores. “Pero a medida que desarrollamos nuevos modelos vivos que se aproximan más a los humanos, nos acercamos a los mismos problemas éticos que intentamos evitar”.

Según Canals, “como en todo trabajo realizado con células madre pluripotentes humanas, las consideraciones éticas vienen determinadas por su potencial de generar un ser humano cuando se desarrolla en el contexto de gestación dentro del útero de una mujer”.

“En este artículo van un paso más allá, mezclando células humanas con preembriones de mono. Pero en ningún caso se implantan estos preembriones en el útero de monos gestantes para llevar el desarrollo más allá de la pura investigación en laboratorio: los estudios quedan circunscritos al ámbito de la investigación”, especifica.

Eso sí, hay que tener en cuenta que este es el primer artículo que muestra la posibilidad de hacer quimeras humano-mono y, por tanto, abre la puerta a posibles estudios que vayan más allá en el desarrollo de las quimeras en países donde los controles éticos en la investigación no sean tan estrictos.

“De realizarse estudios de implantación de estas quimeras en úteros gestantes, las complicaciones éticas serían muy graves por la generación de posibles especies de primates nuevas que podría tener consecuencias inesperadas e incontrolables”, vaticina Canals.

Izpisúa Belmonte defiende así su trabajo: “Antes de comenzar se realizaron consultas y revisiones éticas tanto a escala institucional como a través de la divulgación a bioeticistas no afiliados y con experiencia en políticas estatales y nacionales en esta área de investigación. Este proceso ayudó a guiar nuestros experimentos, que se centraron por completo en los embriones quiméricos ex vivo”.

“La gente está preocupada por la investigación sobre quimeras, lo cual es comprensible. Es nuestra responsabilidad como científicos trabajar de forma reflexiva, siguiendo todas las normas éticas, legales y sociales vigentes. Todo nuestro trabajo se rige siempre por estas pautas y se someterá a la revisión y aprobación de todos los comités pertinentes”, concluye.

Quimeras entre especies desde 1970

Las quimeras interespecíficas en mamíferos se realizan desde la década de 1970, cuando se generaron en roedores y se utilizaron para estudiar los primeros procesos de desarrollo.

En 2017, el equipo de Izpisúa Belmonte creó embriones quiméricos entre humano y cerdo  con células madre de seres humanos, lo que supuso un primer paso para la incubación de órganos humanos en animales con el objetivo de usarlos en trasplantes y medicina regenerativa. Previamente los mismos expertos desarrollaron un ratón con órganos de rata.

abril 2272021 (SINC)

Referencia:

Tan et al.: Chimeric contribution of human extended pluripotent stem cells to monkey embryos ex vivo. Cell

Unos días después de la fecundación del óvulo, este se convierte en un blastocisto. Se trata de un embrión de unos 5 o 6 días de desarrollo que presenta una estructura celular compleja formada por aproximadamente 200 células. Es el primer estadio en el que los tipos de células embrionarias y extraembrionarias son fácilmente detectables. Sus defectos son una de las causas de aborto espontáneo y dos de cada tres de los gemelos monozigóticos se producen durante esta fase.

No obstante, a pesar de los grandes avances en desarrollo embrionario humano de los últimos años, su comprensión se ha visto limitada por la falta de modelos adecuados. Los blastocistos humanos donados a la investigación tras la fecundación in vitro (FIV) han ayudado mucho, pero su disponibilidad y uso son limitados.

Recientemente, se han producido en el laboratorio estructuras similares a blastocistos de ratón, llamadas blastoides, que simulan varios aspectos del desarrollo temprano en ratones. Sin embargo, hasta ahora no se había informado de la generación de blastoides similares a partir de células humanas.

Un primer trabajo, publicado esta semana en la revista Nature y liderado por expertos de la Universidad Monash (Australia), logró reprogramar fibroblastos humanos, el principal tipo de célula que se encuentra en el tejido conectivo, para producir en el laboratorio modelos tridimensionales de blastocisto humano, a los que llamaron iBlastoids (blastoides inducidos).

Los investigadores descubrieron que los iBlastoides forman una estructura que se asemeja a la morfología del blastocisto humano y son capaces de dar lugar a células madre pluripotentes y trofoblásticas (que proveen de nutrientes al embrión y se desarrollan como parte importante de la placenta). También fueron capaces de simular varios aspectos de la fase inicial de implantación.

“Nuestros datos demuestran que los iBlastoides representan un sistema modelo accesible, escalable y manejable que será valioso para muchas aplicaciones en la investigación básica y los enfoques traslacionales. Permitirá realizar estudios de enfermedades tempranas del desarrollo y cribado de tratamientos, y posee un enorme potencial para entender la infertilidad y la pérdida temprana del embarazo”, afirman.

Eso, sí, los autores puntualizan que los iBlastoides no deben considerarse un equivalente a los blastocistos humanos. “Es importante destacar que los modelos de blastoides no pueden recapitular lo que desconocemos sobre el desarrollo preimplantacional humano”, explica Teresa Rayon, científica del Instituto Francis Crick.

“La implantación en blastoides puede ayudar a generar hipótesis que deberán ser validadas en embriones humanos, pero no sustituirán la necesidad de utilizar embriones de pre implantación para resolver algunas de las incógnitas”.

Estos modelos no son embriones

Un segundo estudio independiente, publicado también en Nature y liderado por investigadores de la Universidad de Texas Southwestern Medical Center (Estados Unidos), revela una estrategia de cultivo tridimensional que permitió generar blastoides humanos a partir de células madre pluripotentes humanas.

Los blastoides humanos se parecían a los blastocistos humanos en su morfología, tamaño, número de células y composición de los distintos linajes celulares. Además, los autores descubrieron el papel de la señalización de la proteína quinasa C, relacionada con el desarrollo embrionario, en la formación de la cavidad blastoide.

A pesar de los buenos resultados, igualmente destacan que los blastoides humanos no son equivalentes a los blastocistos y no pueden dar lugar a un embrión viable.

“Los blastoides humanos facilitarán un análisis preciso de la interacción entre la población de células madre que componen el blastocisto sin necesidad de contar con embriones donados”, indica Rayon. “Además, los blastoides permiten el estudio de mutaciones específicas, moléculas de señalización o procesos morfogenéticos en el blastocisto, y son útiles para modelar la implantación del embrión”.

A pesar de los buenos resultados, igualmente destacan que los blastoides humanos no son equivalentes a los blastocistos y no pueden dar lugar a un embrión viable. Así, aunque estos dos modelos reproducen aspectos clave del desarrollo humano temprano, presentan una serie de diferencias con los embriones humanos reales y, por tanto, no deben considerarse como tales.

Reacciones de los expertos
Según apunta Peter Rugg-Gunn, del Instituto Babraham (Reino Unido), los próximos pasos deberían consistir en optimizar las condiciones para mejorar la eficacia de la formación de las estructuras similares a los blastocistos, actualmente baja: “Solo uno de cada diez intentos tiene éxito, y el ritmo de formación de las estructuras es asíncrono”.

“Para aprovechar el descubrimiento, el proceso deberá ser más controlado y menos variable. También es importante establecer en futuras investigaciones qué aspectos del desarrollo temprano humano son capaces de recapitular las estructuras similares a los blastocistos”, dice.

Está claro que los autores deseaban que su trabajo fuera aprobado por el público antes de cruzar esta línea. Los científicos deberán explicar las limitaciones y beneficios potenciales de esta tecnología, expresa Martín Johnson, profesor de la Universidad de Cambridge.

Por su parte, Martín Johnson, profesor emérito de Ciencias de la Reproducción en la Universidad de Cambridge (Reino Unido), indica cómo los autores optaron por detener el desarrollo de estos blastoides antes de que pudieran formar una veta primitiva, respetando así la regla de los 14 días que consagra la ley en este país.

“Esto a pesar de que los blastoides no estaban catalogados como embriones humanos y es poco probable, por analogía con los blastoides de ratón de producción comparable, que tengan un potencial de desarrollo pleno. Está claro que los autores deseaban que su trabajo fuera aprobado por el público antes de cruzar esta línea. Los científicos deberán explicar las limitaciones y beneficios potenciales de esta tecnología”, concluye.

marzo 22/2021 (SINC)

Los hallazgos, que se publican en la revista Nature, pueden ayudar a comprender por qué algunos embriones no son viables en las primeras etapas de su desarrollo e impulsar nuevos estudios clínicos para tratar la infertilidad o los abortos espontáneos.

Un embrión es frágil en las primeras horas después de su formación. La rápida división celular y el estrés ambiental los hacen propensos a la acumulación de errores celulares, que a su vez provocan la muerte esporádica de las células madre embrionarias. Se supone que esta es una de las principales causas de problemas del desarrollo de un embrión antes de que pueda implantarse.

Los organismos vivos pueden eliminar células erróneas usando células inmunes que llevan a cabo esta función. Sin embargo, un embrión recién formado todavía no es capaz de crear estas células especializadas. En el desarrollo de animales, no es raro que los embriones produzcan errores celulares durante la división celular rápida, y estos pueden hacer que todo el embrión falle.

Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que hay una respuesta inmunitaria innata que defiende a los frágiles embriones de amenazas como la muerte celular, la inflamación y los agentes infecciosos. Investigaciones recientes han revelado tales respuestas inmunitarias innatas tanto en células madre embrionarias de ratón como en células madre embrionarias humanas. 

Pero hasta ahora, nadie lo había visto en acción en las primeras etapas. Este estudio es el primero en explicar cómo los «recolectores de basura» limpian la blástula sin un sistema inmunitario especializado.

Para averiguar si los embriones pueden eliminar las células que mueren en ausencia de un sistema inmunológico, el equipo científico utilizó microscopia de alta resolución para grabar embriones de pez cebra y ratón, dos modelos que se utilizan para estudiar el desarrollo de vertebrados. Descubrieron que las células epiteliales, que colectivamente forman el primer tejido en la superficie de un embrión, pueden reconocer, ingerir y destruir las células defectuosas.

Tejido protector

Es la primera vez que se ha demostrado que este proceso biológico, conocido como fagocitosis epitelial, elimina errores celulares en los embriones recién formados. “Mucho antes de que se formen sus órganos, una de las primeras tareas que realiza un embrión en desarrollo es crear un tejido protector”, afirma Esteban Hoijman, investigador y coautor del estudio. Y añade que la fagocitosis epitelial es un proceso sorprendentemente eficiente gracias a la presencia de protrusiones en forma de brazos en la superficie de las células epiteliales. “Las células cooperan mecánicamente; al igual que las personas que distribuyen comida alrededor de la mesa del comedor antes de cenar, descubrimos que las células epiteliales empujan a las células defectuosas hacia otras células epiteliales, lo que acelera su eliminación”.

Utilizando imágenes in vivo de cuatro dimensiones de ratones y embriones de pez cebra, los autores muestran dos tipos de ‘brazos‘ epiteliales que parecen engullir y destruir estas células apoptósicas.

La primera protrusión se llama copa fagocítica, y ayuda a recoger y tragar el objetivo apoptótico, un proceso conocido como fagocitosis. Esta estructura no es diferente de lo que se ve en los organismos adultos, donde la fagocitosis epitelial mantiene los órganos y tejidos sanos de la infección y la inflamación. La segunda protuberancia es una estructura previamente no descrita que puede empujar mecánicamente objetivos apoptósicos circundantes. En dos horas, de hecho, los autores encontraron que el epitelio embrionario podría eliminar 68 partículas apoptósicas.

«Nuestro estudio propone una nueva función para las células epiteliales en las primeras etapas de la embriogénesis, que se ha conservado evolutivamente en los vertebrados: actúan como carroñeras para eliminar las células muertas,” ilustra Verena Ruprecht, jefa de grupo en el programa de Biología Celular y del Desarrollo del CRG y autora principal del artículo. «Nuestro trabajo puede tener importantes aplicaciones clínicas en el futuro, por ejemplo, a través del desarrollo de nuevos métodos para evaluar la calidad de los embriones en la medicina reproductiva”.

En su trabajo muestran cómo durante el desarrollo temprano de los vertebrados, las células epiteliales se especializan para realizar funciones inmunes fagocíticas en ausencia completa de células inmunitarias. «En etapas posteriores del desarrollo, los fagocitos profesionales se diferencian y pueden compartir sus tareas fagocíticas con células mesenquimales o epiteliales».

Según los autores, el descubrimiento que indica que los embriones exhiben una respuesta inmune antes de lo que se pensaba anteriormente motiva una exploración más profunda del papel de la cooperación mecánica como función fisiológica en los tejidos, la cual aún no se comprende bien, y que podría ser de gran importancia en otros procesos biológicos como la homeostasis y la inflamación de tejidos.

En el trabajo han colaborado científicos de la Universidad Pompeu Fabra y del Instituto de Ciencias Fotónicas de Barcelona, así como de la Universidad París-Diderot.

marzo 05/2021 (Diario Médico)

Referencia:

Hoijman, E., Häkkinen, HM., Tolosa-Ramon, Q. et al. Cooperative epithelial phagocytosis enables error correction in the early embryo. Nature 590, 618–623 (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03200-3

Un equipo del Centro de Regulación Genómica (CRG), ha descubierto que los embriones recién formados maximizan sus posibilidades de supervivencia al eliminar las células defectuosas. Se trata, según los investigadores, de la respuesta inmunitaria innata más temprana encontrada hasta la fecha en animales vertebrados.

Los hallazgos, que se publican esta semana en la revista Nature, pueden ayudar a comprender por qué algunos embriones no son viables en las primeras etapas de su desarrollo e impulsar nuevos estudios clínicos para tratar la infertilidad o los abortos espontáneos.

Un embrión es frágil en las primeras horas después de su formación. La rápida división celular y el estrés ambiental los hacen propensos a la acumulación de errores celulares, que a su vez provoca en las células madre embrionarias su muerte esporádica. Para los expertos, esta es una de las principales causas de los problemas del desarrollo de un embrión antes de que este pueda implantarse.

Un embrión es frágil en las primeras horas después de su formación. La rápida división celular y el estrés ambiental los hacen propensos a la acumulación de errores celulares

Los organismos vivos pueden eliminar células erróneas usando células inmunitarias, que llevan a cabo esta función. Sin embargo, un embrión recién formado todavía no es capaz de crear estas células especializadas.

Para averiguar si los embriones pueden eliminar las células que mueren en ausencia de un sistema inmunitario, el equipo utilizó microscopía de alta resolución para grabar embriones de pez cebra y ratón, dos modelos científicos establecidos que se utilizan para estudiar el desarrollo de vertebrados.

Así, descubrieron que las células epiteliales –que colectivamente forman el primer tejido en la superficie de un embrión– pueden reconocer, ingerir y destruir las células defectuosas. Es la primera vez que se ha demostrado que este proceso biológico, conocido como fagocitosis epitelial, elimina errores celulares en los embriones recién formados.

“Mucho antes de que se formen sus órganos, una de las primeras tareas que realiza un embrión en desarrollo es crear un tejido protector”, afirma Esteban Hoijman, investigador y coautor del estudio.

Células ‘carroñeras’ para eliminar las defectuosas

Como explica Hoijman, la fagocitosis epitelial es un proceso muy eficiente gracias a la presencia de protrusiones en forma de brazos en la superficie de las células epiteliales. “Estas cooperan mecánicamente; descubrimos que las células epiteliales empujan a las defectuosas hacia otras células epiteliales, lo que acelera su eliminación”.

El descubrimiento de que los embriones exhiben una respuesta inmunitaria antes de lo que se pensaba motiva una exploración más profunda del papel de la cooperación mecánica como función fisiológica en los tejidos, la cual aún no se comprende bien

“Nuestro estudio propone una nueva función para las células epiteliales en las primeras etapas de la embriogénesis, que se ha conservado evolutivamente en los vertebrados: actúan como carroñeras para eliminar las células muertas”, afirma Verena Ruprecht, investigadora del CRG y autora principal del artículo. “Este trabajo puede tener importantes aplicaciones clínicas en el futuro, como el desarrollo de nuevos métodos para evaluar la calidad de los embriones en medicina reproductiva”.

Para los autores, el descubrimiento de que los embriones exhiben una respuesta inmunitaria antes de lo que se pensaba motiva una exploración más profunda del papel de la cooperación mecánica como función fisiológica en los tejidos, la cual aún no se comprende bien. “Podría ser de gran importancia en otros procesos biológicos, como la homeostasis y la inflamación de tejidos”, concluyen.

Este estudio ha sido apoyado por el Ministerio de Ciencia e Innovación de España, el Consejo Europeo de Investigación, el Ministerio de Economía y Competitividad de España, el programa de excelencia Severo Ochoa, la Fundació Cellex, la Fundació Mir-Puig, la Generalitat de Catalunya y el programa de centros CERCA.

febrero 12/2021 (SINC)

Referencia:

Hoijman, E., Häkkinen, HM., Tolosa-Ramon, Q. et al. Cooperative epithelial phagocytosis enables error correction in the early embryo. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03200-3

Los organoides, esos pequeños tejidos y órganos cultivados en el laboratorio que son anatómicamente correctos y fisiológicamente funcionales, poseen un enorme interés por sus potenciales aplicaciones, como el de facilitar la producción a demanda de dichos tejidos y miniórganos para la investigación farmacéutica y médica, sin tener que depender constantemente de los donantes.

Si bien ese objetivo puede estar todavía muy lejos, los expertos se están acercando poco a poco. Ahora, bioingenieros de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza, han producido un organoide de corazón de ratón en sus primeras etapas embrionarias. El proyecto, dirigido por Giuliana Rossi y Matthias Lütolf, ha sido publicado en la revista Cell Stem Cell.

“Es la primera vez que las etapas tempranas de desarrollo del corazón son capturadas por un sistema organoide embrionario en cultivo”, revela a Sinc Rossi. “En el futuro, este modelo podría utilizarse para detectar los factores que intervienen en las enfermedades cardíacas congénitas”.

Para conseguirlo, los científicos cultivaron sus organoides a partir de células madre embrionarias de ratones que, en las condiciones adecuadas, pueden autoorganizarse en estructuras que “imitan los aspectos de la arquitectura, la composición celular y la función de los tejidos que se encuentran en los órganos reales”.

Colocadas en el cultivo celular bajo condiciones específicas, las células madre embrionarias forman un agregado tridimensional llamado gastruloide, que puede seguir las etapas de desarrollo del embrión de ratón.

La investigadora explica así la importancia de este trabajo: “El modelo puede permitir el análisis detallado de los mecanismos del desarrollo del corazón en el laboratorio, lo que reduce la necesidad de estudiar en animales y permite experimentos que no son posibles en la actualidad, ya que los embriones de mamíferos se desarrollan en el medio uterino y, por tanto, no son fácilmente accesibles”.

Este mismo año, el grupo de Lütolf ha publicado artículos sobre la normalización del crecimiento de los organoides, la impresión en 3D de los organoides, y la producción de un miniintestino funcional basado en organoides.

168 horas para el desarrollo cardíaco

Hay tres características de los gastruloides de ratón que los convierten en un modelo adecuado para imitar el desarrollo embrionario. Por un lado, establecen un plan corporal como los embriones reales y muestran patrones de expresión génica similares. Y cuando se trata del corazón, el primer órgano que se forma y funciona en el embrión, el gastruloide de ratón también conserva importantes interacciones tejido/tejido que son necesarias para su crecimiento.

Para lograr su objetivo, los autores expusieron las células madre embrionarias de ratones a tres factores conocidos por promover el crecimiento del corazón. Después de 168 horas, los gastruloides resultantes mostraron signos de desarrollo cardíaco temprano: expresaron varios genes que regulan el desarrollo cardiovascular en el embrión, e incluso generaron lo que se asemejaba a una red vascular.

Este trabajo confirma que los organoides pueden ser utilizados para imitar las etapas de desarrollo embrionario.

Es más, los investigadores descubrieron que los gastruloides desarrollaron lo que llaman un “dominio similar a una media luna cardíaca anterior”. Esta estructura produjo un tejido cardíaco latiente, similar al corazón embrionario. Y al igual que las células musculares del corazón embrionario, el compartimento latiente también era sensible a los iones de calcio.

Así, este trabajo confirma que los organoides pueden ser utilizados para imitar las etapas de desarrollo embrionario. “Una de las ventajas de los organoides embrionarios es que, mediante el codesarrollo de múltiples tejidos, conservan interacciones cruciales necesarias para la organogénesis embrionaria”, afirma Rossi. “Las células cardíacas emergentes se exponen a un contexto similar al que encuentran en el embrión”, concluye.

noviembre 12/2020 (SINC)

Referencia:

Rossi G., Matthias P. Lutolf et al.: Capturing Cardiogenesis in Gastruloids. Cell Stem Cell 2020. DOI: 10.1016/j.stem.2020.10.013

Es el descubrimiento que científicos de la Universidad de Sheffield publican en la revista Molecular Biology and Evolution.

Los machos y las hembras de la misma especie de aves pueden ser sorprendentemente diferentes. Por ejemplo, además de las diferencias fundamentales en la reproducción, los sexos pueden mostrar una profunda variación en el comportamiento, el color, el metabolismo, la incidencia de enfermedades y la historia de vida.

El equipo quería comprender cómo se desarrollan estas notables diferencias a pesar de que los hombres y las mujeres comparten principalmente el mismo ADN.

Thea Rogers, estudiante de doctorado en la Universidad de Sheffield y autora principal del estudio, destaca que «un ejemplo notable de las diferencias entre los machos y las hembras está en el pavo real. Los machos tienen un plumaje magnífico, mientras que el de las pavas es relativamente aburrido. La cola larga y los colores brillantes evolucionaron para ayudarlos a atraer parejas, pero tener un aspecto tan llamativo puede tener aspectos negativos, como hacerlos más notorios para los depredadores».

Según precisa, «características como esta son beneficiosas para los machos, pero pueden no serlo para las hembras, por lo que las aves deben encontrar una manera de desarrollar características diferentes. Predijimos que el secreto de estas diferencias debe estar en comprender cómo se expresan y funcionan los mismos genes de manera diferente en masculinos y femeninos», añade.

El equipo estudió los genomas de múltiples especies de aves para comprender cómo expresaban estas diferentes cualidades en machos y hembras.

Los genes codifican proteínas, moléculas grandes y complejas que impulsan procesos en el cuerpo y son responsables de la función y estructura de los tejidos del cuerpo. Antes de que los genes se puedan utilizar para producir proteínas, su secuencia de ADN se transcribe en ARN, una molécula intermedia que contiene las instrucciones para producir proteínas.

Los científicos encontraron que los hombres y las mujeres difieren en cómo se unen los fragmentos de ARN, lo que significa que el mismo gen puede producir una gran cantidad de proteínas y funciones distintas según el sexo en el que se exprese el gen. Este proceso se denomina empalme alternativo.

La doctora Alison Wright, investigadora de la Universidad de Sheffield y autora principal del estudio, señala que «es probable que este proceso genético sea realmente importante para generar biodiversidad, no solo en las aves sino en todo el reino animal».

septiembre 28 /2020 (Europa Press). Tomado de la Selección Temática sobre Medicina e Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Referencia Bibliográfica:

TH.F. Palmer, D.H.  Wright A.E.:Sex-specific selection drives the evolution of alternative splicing in birds. Molecular Biology and Evolution, msaa242, https://doi.org/10.1093/molbev/msaa242. Published: 25 September 2020.

En los últimos años, la práctica de transferir embriones previamente congelados en tratamientos de reproducción asistida ha ido creciendo de forma progresiva, gracias a las mejoras introducidas en el laboratorio, como la vitrificación (un proceso que permite congelar material biológico de forma mucho más rápida y segura), y la optimización de los cultivos que facilitan el desarrollo del embrión en el incubador.

Sin embargo, hasta la fecha no se había podido comprobar si la transferencia de embriones previamente vitrificados puede ofrecer una tasa de embarazo equiparable a los ciclos que se realizan en fresco. Existían algunos trabajos precedentes en China y Vietnam o minoritarios en Estados Unidos, pero no se había realizado ningún estudio amplio multicéntrico en Europa.

En este nuevo estudio, publicado en la revista The British Medical Journal, participaron un total de 460 mujeres de entre 18 y 39 años, con ciclos menstruales regulares que fueron incluidas en el estudio durante el inicio de su primero, segundo o tercer ciclo de Fecundación in vitro o ICSI (microinyección intracitoplasmática de espermatozoides).

Las pacientes se dividieron en dos grupos: en el primer grupo se optó por vitrificar todos los embriones obtenidos tras la estimulación ovárica y la fecundación en laboratorio y les fue transferido uno que se descongeló previamente; en el segundo grupo se siguió un proceso de FIV convencional, y se realizó la transferencia también de un único embrión, pero en un ciclo en fresco. En las mujeres que presentaron una alta respuesta al tratamiento de estimulación ovárica de este grupo (más de 18 ovocitos) se les ofreció la posibilidad de posponer la transferencia del embrión en fresco como medida de seguridad.

Los resultados al comparar ambos grupos mostraron que la tasa de embarazo no ofrecía diferencias significativas siendo de 27,8 por ciento en el grupo en el que se había optado por la vitrificación frente a 29,6 por ciento en las pacientes que habían realizado el ciclo en fresco. Asimismo, la tasa de niños que nacieron posteriormente fue prácticamente la misma: 27,4 por ciento para el grupo que apostó por la vitrificación, y 28,7 por ciento registrado en el grupo que realizó el ciclo en fresco.

Los resultados de este trabajo son decisivos en el contexto actual de la pandemia de COVID-19, ya que demuestran que la estrategia de vitrificar el material biológico ante el confinamiento o la interrupción del tratamiento al que se han visto obligadas algunas pacientes, no va en detrimento del éxito de los tratamientos de reproducción que utilizan este material y realizan la transferencia del embrión en diferido.

En cuanto al riesgo de complicaciones durante el embarazo, el parto o neonatales tampoco se observaron diferencias, como ya hemos mencionado, aunque sí se apreció un ligero mayor peso de los bebés al nacer y una mayor duración de la gestación en el grupo en que se apostó por la vitrificación, y un mayor riesgo de nacimientos prematuros en el grupo que hizo el tratamiento en fresco.

septiembre 20/2020 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Referencia bibliográfica:

Sacha Stormlund, Sopa N., Zedeler A., Bogstad J., Prætorius L., Svarre Nielsen H., Kitlinsk M.L, Sven O Skouby S.O., Mikkelsen A.L., Spangmose A.L., Janni Vikkelsø Jeppesen, Ali Khatibi, la Cour Freiesleben N., Ziebe S., Polyzos N.P., Bergh CH., Humaidan P., Andersen A.N., Løssl K.and Pinborg A.. Freeze-all versus fresh blastocyst transfer strategy during in vitro fertilisation in women with regular menstrual cycles: multicentre randomised controlled trial. BMJ 2020; 370 doi: https://doi.org/10.1136/bmj.m2519 (Published 05 August 2020) Cite this as: BMJ 2020;370:m2519

«Dado que las variantes epigenéticas que identificamos no serían detectadas por la secuenciación del genoma, pero pueden conducir a la desregulación y el silenciamiento de genes que se sabe están vinculados con enfermedades hereditarias, nuestro trabajo muestra que algunos tipos de mutaciones que causan enfermedades no serán detectados por las pruebas genéticas estándar que solo examinan la secuencia del ADN», señala Andrew Sharp, doctor en Filosofía y profesor Asociado de Genética y Ciencias Genómicas de la Escuela de Medicina Icahn en el Hospital Monte Sinaí.

El equipo de investigación estudió los perfiles de metilación del ADN de más de 23 000 personas, lo que constituye la primera encuesta poblacional a gran escala de defectos epigenéticos raros en el genoma humano.

El equipo identificó miles de epivariaciones, lo que demuestra por primera vez que estos son eventos relativamente frecuentes en los seres humanos. También demostraron que se asocian con frecuencia con una expresión génica anormal, y se prevé que muchos de estos afecten a genes que se sabe que subyacen a las enfermedades mendelianas. Los hallazgos indican que las epivariaciones probablemente contribuyan a una fracción significativa de muchos tipos diferentes de enfermedades genéticas.

El estudio también proporciona muchas ideas novedosas sobre las causas subyacentes y la biología de las epivariaciones, y muestra que, si bien algunas son causadas por una rara variación de la secuencia que perturba los elementos de regulación, alrededor de un tercio se producen somáticamente. Un análisis más detallado de los datos también identificó muchas expansiones repetidas de CGG novedosas que subyacen a algunas epivariaciones.

Durante la última década, han aparecido en la literatura informes aislados de defectos epigenéticos que causan enfermedades genéticas, incluidos cánceres hereditarios de mama y colon. Sin embargo, se pensó que estos eran eventos muy raros.

Los investigadores buscaron identificar la prevalencia de este tipo de mutación en el genoma humano, determinar su impacto potencial en todos los tipos de enfermedades mendelianas y obtener información sobre las causas subyacentes y la biología de las epivariaciones

septiembre 16/2020 (Europa Press). Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Estudiar cómo la variación genética hereditaria regula la actividad de los genes en diferentes tejidos es el objetivo del Consorcio Genotype-Tissue Expression (GTEx).

Con esta iniciativa internacional, la comunidad científica se ha propuesto construir un repositorio público completo que permita analizar la expresión de los genes y su regulación específica en tejidos.

Tras más de diez años de trabajo, esta semana se publican los resultados en un conjunto de trece artículos (cuatro en Science, uno en Cell y ocho en otras revistas científicas). Uno de ellos, liderado por la Universidad de Chicago y la Northwestern y con participación del Centro de Regulación Genómica (CRG) y la Universidad de Barcelona, muestra diferencias de sexo en la expresión génica en tejidos humanos vinculadas a la grasa corporal, al cáncer y al peso al nacer.

Si hay variantes genéticas que contribuyen a un atributo concreto en hombres y mujeres, podrían plantearse biomarcadores, terapias o dosis farmacológicas específicas

“El sexo biológico (XX en mujeres y XY en hombres) tiene una influencia sobre la forma en la que actúan nuestros genes, es decir, el transcriptoma humano,  y su regulación, pero desconocemos la magnitud de estos efectos y su contexto”, explica a SINC Manuel Muñoz Aguirre, uno de los autores del CRG.

“La importancia de nuestro estudio radica en que es un compendio de diferencias moleculares entre hombres y mujeres en tejidos normales que busca llenar este vacío”, añade Muñoz Aguirre. “Este compendio cimienta el camino para futuras investigaciones que busquen vincular diferencias transcriptómicas entre hombres y mujeres con rasgos complejos, por ejemplo, el riesgo de padecer alguna enfermedad”.

Sus hallazgos, publicados en Science, muestran que el sexo biológico tiene una pequeña pero extendida influencia en la expresión génica de casi cada tipo de tejido humano. Los genes que se estima deben expresarse a diferentes niveles en mujeres y hombres adultos están implicados en muchos procesos biológicos distintos, incluidos la respuesta a la medicación, el control de los niveles de glucosa en sangre durante el embarazo, y el cáncer.

Además, el sexo tiene un efecto menor pero relevante en la contribución genética a la regulación génica. De hecho, el equipo ha descubierto conexiones que no se habían reportado con anterioridad entre genes y atributos, como el peso al nacer y el porcentaje de grasa corporal.

Según los autores, en el futuro este conocimiento podría contribuir a la medicina personalizada.

Así, este trabajo pone de manifiesto la importancia de considerar el sexo como una variable biológica en los estudios genéticos. Si hay genes específicos o variantes genéticas que contribuyen diferencialmente a un atributo concreto en hombres y mujeres, podrían plantearse biomarcadores, terapias o dosis farmacológicas específicas (o diferenciadas),  farmacológicas específicas (o diferenciadas).

“En el futuro este conocimiento podría contribuir a la medicina personalizada, en la que se considera el sexo biológico como uno de los componentes relevantes de las características de una persona”, declara Barbara E. Stranger, autora principal del estudio en la Universidad Northwestern.

 Necesarios más estudios

Hasta ahora, las diferencias sexuales han sido previamente atribuidas a hormonas, cromosomas sexuales, diferencias en el comportamiento y factores medioambientales, pero los mecanismos moleculares subyacentes de la biología son en gran parte desconocidos.

En este estudio, los autores investigaron las diferencias sexuales en el transcriptoma, que es la suma de todas las transcripciones de ARN de una célula, en 44 tipos de tejidos humanos sanos pertenecientes a 838 personas. Las diferencias de sexo en la expresión génica se reportan en al menos un tipo de tejido en alrededor de un tercio de todos los genes humanos (37 %).

A pesar de ser abundantes los efectos sexuales en la expresión génica, son mayoritariamente pequeños. El número de genes con sesgo sexual y sus efectos en el tamaño no están dominados por ningún sexo.

“Nuestro trabajo demuestra la importancia de considerar el sexo como variable biológica al momento de estudiar el genoma humano: hemos encontrado 58 asociaciones de genes con rasgos complejos que no habría sido posible identificar si no tuviéramos en cuenta el sexo”, subraya Muñoz Aguirre.

“En un futuro, creemos que los métodos basados en el transcriptoma de células únicas, innovadores y que tengan en cuenta el sexo pueden tener un papel importante para desenmarañar sus efectos de forma más extensa”, apunta Meritxell Oliva, coprimera autora en la Universidad de Chicago.

Sin embargo, a pesar de ser abundantes, los efectos sexuales en la expresión génica son mayoritariamente pequeños. Igualmente, los autores también destacan que el estudio tiene diversas limitaciones, por lo que serían necesarios más estudios al respecto.

“Hemos encontrado que existen muchas diferencias (en cantidad) a nivel transcriptómico entre hombres y mujeres, pero la magnitud de estas diferencias es pequeña”, afirma el experto. “En la regulación de los genes, el sexo también influye poco. Y a escala fenotípica, es decir, características observables, muchos aspectos de la biología entre hombres y mujeres son compartidos”, concluye.

Diferencias en los telómeros

La longitud de los telómeros se considera un importante biomarcador en el envejecimiento y las enfermedades humanas, pero la mayoría de los estudios se han realizado en un único tipo de tejido: la sangre. Otro de los estudios, publicado también en Science, examina la longitud de los telómeros en más de 20 tipos diferentes de tejido humano, de casi 1.000 donantes postmortem.

“La mayoría de los estudios sobre la longitud de los telómeros humanos se centran en tipos de tejido que son fáciles de obtener de sujetos vivos, como la sangre o la saliva”, indica Kathryn Demanelis, de la Universidad de Chicago. “Queríamos ver si la longitud de los telómeros en las células de la sangre se alinea con los encontrados en otros tejidos”.

Los autores descubrieron que de los 23 tejidos que estudiaron, la longitud de los telómeros en 15 tejidos mostraba una correlación clara y positiva con la longitud en las células sanguíneas, lo que apoya su uso, de fácil obtención, como sustituto en aquellos de más difícil acceso, como el cerebro y el riñón.

“Algunos patrones se mantuvieron a través de diferentes tejidos, como los telómeros más cortos en el envejecimiento y los más largos en las personas de ascendencia africana, pero otros no, como los más largos en las mujeres. También observamos telómeros más cortos entre los fumadores en solo unos pocos tejidos”, apunta Demanelis.

Esto ayuda a aclarar los resultados contradictorios de estudios anteriores que indican las relaciones entre los rasgos individuales y la longitud de los telómeros, o la falta de ellos. “Estos resultados ayudarán a los investigadores a comprender qué aspectos de la longitud de los telómeros se deben sistemáticamente a la herencia genética frente a los que pueden verse afectados por el estilo de vida, las exposiciones ambientales o los cambios epigenéticos durante la vida de una persona”, concluyen los autores.

septiembre 13/2020 (SINC)

Referencia:

• Oliva M., Muñoz-Aguirre M.,  Guigó R., and Stranger BE. The impact of sex on gene expression across human tissues. Science 369, eaba3066 (2020). DOI: https://doi.org/10.1126/science.aba3066.
• The GTEx Consortium. The GTEx Consortium atlas of genetic regulatory effects across human tissues. Science, Sep 11, 2020. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aaz1776
• Kim-Hellmuth et al. (including Muñoz-Aguirre M, Wucher V, Garrido-Martín D., and Guigó R from CRG). Cell type-specific genetic regulation of gene expression across human tissues. Science 369, eaaz8528 (2020). DOI: https://doi.org/10.1126/science.aaz8528

Financiación:

El CRG ha recibido el apoyo del Common Fund of the Office of the Director, U.S. National Institutes of Health, y del NCI, NHGRI, NHLBI, NIDA, NIMH, NIA, NIAID, y NINDS a través de la ayuda R01MH101814 (M.M-A., V.W., S.B.M., R.G., E.T.D., D.G-M., A.V.), Ministerio de Economía y Competitividad y fondos FEDER (M.M A., V.W., R.G., D.G-M.), la Fundación la Caixa ID 100010434 bajo el acuerdo LCF/BQ/SO15/52260001 (D.GM.), FPU15/03635, Ministerio de Educación, Cultura y Deporte (M.M-A.).

El ensayo, que compara a los pacientes tratados de acuerdo con pequeñas diferencias genéticas con los pacientes tratados de acuerdo con las pautas existentes, es el primero de su tipo en niños y adolescentes. Aunque los investigadores advierten de que se necesita más trabajo, sus hallazgos apuntan a que los síntomas del asma de los niños podrían controlarse mejor con tratamientos personalizados.

El estudio ha sido presentado en la conferencia virtual por el doctor Tom Ruffles, consultor honorario en medicina respiratoria pediátrica, que trabajó con el equipo de estudio dirigido por el profesor Somnath Mukhopadhyay, presidente de pediatría. Ambos se encuentran en el Royal Alexandra Children’s Hospital, Brighton & Sussex Medical School, en Reino Unido. El ensayo fue realizado y gestionado por la Unidad de Ensayos Clínicos de Tayside de la Universidad de Dundee.

El doctor Ruffles ha explicado en la conferencia que «el asma es una afección común en los niños que causa tos, sibilancias y dificultad para respirar. En el Reino Unido, por ejemplo, el asma afecta a uno de cada 11 niños y cada 18 minutos un niño ingresa en el hospital debido a su asma».

«Tenemos varios medicamentos que son generalmente eficaces para tratar a los niños con asma, pero no funcionan igual de bien para todos los niños, ha añadido. Creemos que las diferencias genéticas podrían tener un efecto sobre si estos medicamentos funcionan, y eso es lo que queríamos examinar en este estudio».

La investigación involucró a 241 niños de entre 12 y 18 años que estaban siendo tratados por sus médicos de cabecera por asma. Los niños fueron asignados aleatoriamente para recibir tratamiento de acuerdo con las pautas existentes, o para recibir tratamiento de acuerdo con diferencias genéticas particulares (su genotipo), un enfoque conocido como medicina personalizada.

El tratamiento según el genotipo significó que se pidió a los niños que dieran una muestra de células raspadas del interior de sus mejillas. Estas muestras se analizaron para diferentes versiones de un gen en particular, utilizando una prueba que cuesta menos de 20 euros.

Los investigadores estaban probando una pequeña diferencia en el gen que contiene las instrucciones para producir el receptor beta-2 y buscaban niños que tuvieran una copia del gen alterado o dos copias del gen alterado. El receptor beta-2 es la molécula a la que se dirigen los tratamientos para el asma. Por lo tanto, los investigadores creen que las diferentes versiones del gen para producir este receptor pueden influir en la eficacia de los tratamientos.

Investigaciones anteriores sugieren que la mayoría de los niños con asma se beneficiarán del tratamiento estándar con un preventivo del asma llamado salmeterol, además de su inhalador de esteroides habitual. Sin embargo, alrededor de uno de cada siete niños tiene una pequeña diferencia genética que significa que el uso de este medicamento podría resultar en que estos niños tengan más síntomas de asma.

En este ensayo, los niños del grupo de medicina personalizada que tenían esta diferencia genética fueron tratados con un medicamento alternativo para el asma llamado montelukast.

Los investigadores siguieron a los niños durante un año para controlar su calidad de vida, con una puntuación entre uno y siete según cómo eran sus síntomas, si sus actividades normales estaban limitadas por su asma y cómo les hacía sentir su asma.

Compararon la puntuación media del grupo de niños a los que se decidió la medicación en función de su genética con la puntuación media de los niños que fueron tratados de acuerdo con la práctica actual que no implica ninguna prueba genética, y encontraron solo una pequeña mejora de 0,16 con quienes recibieron una atención personalizada.

Sin embargo, cuando los investigadores observaron específicamente a los niños que tenían dos copias del gen del receptor beta-2 alterado, encontraron un mayor beneficio, y los niños experimentaron una mejora promedio de 0,42 en su puntaje de calidad de vida. Los investigadores dicen que esto se traduciría en una calidad de vida notablemente mejor para los niños con dos copias de genes alteradas.

El profesor Mukhopadhyay ha señalado que, estos resultados son muy prometedores porque muestran, por primera vez, que podría ser beneficioso probar ciertas diferencias genéticas en niños con asma y seleccionar medicamentos de acuerdo con esas diferencias.

 «En este estudio, solo vimos un efecto modesto, pero esto puede deberse en parte a que el asma de los niños en general estaba muy bien controlado y solo unos pocos niños experimentaron síntomas graves durante el período de 12 meses, prosigue. Ensayos más grandes, con un enfoque en aquellos con un peor control del asma, puede ayudarnos a determinar el verdadero beneficio para los niños de recetar de esta manera».

Por su parte, el profesor Chris Brightling, de la Universidad de Leicester y presidente del Consejo Científico de la Sociedad Respiratoria Europea, que no participó en la investigación, ha añadido que «este enfoque de ‘atención personalizada’ tanto para niños como para adultos con asma es un objetivo importante para la investigación respiratoria».

«En este estudio, los investigadores utilizaron información genética que sabemos que está relacionada con la respuesta de los pacientes a algunos tratamientos con inhaladores, ha continuado-. Descubrieron que el uso de esta información genética mejoraba los resultados para los niños con asma».

septiembre 10/2020 (Europa Press). Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

La investigación es obra del equipo de Amit Green, del Instituto del Sueño y la Fatiga adscrito al Centro Médico Assuta en Tel-Aviv, Israel.

Los resultados preliminares muestran que una mayor exposición a los dispositivos del tipo comentado por la noche y sobre todo después de la hora en que la persona debería comenzar a dormir, se asocia con una disminución de la calidad del semen. En los hombres que por la noche usaron durante más tempo teléfonos inteligentes y otros dispositivos parecidos, el nivel de concentración de espermatozoides en su semen, así como la capacidad de estos para «nadar» eficientemente, fueron menores, mientras que el porcentaje de espermatozoides que no podían avanzar fue mayor.

Hasta donde saben los autores del estudio, este es el primero que da a conocer este tipo de correlaciones entre la calidad del semen y el tiempo de exposición a la luz de longitud de onda corta emitida por los dispositivos de ese tipo por la noche

Los investigadores obtuvieron muestras de semen de 116 hombres de entre 21 y 59 años de edad que estaban siendo sometidos a una evaluación de fertilidad. Los participantes completaron cuestionarios sobre sus hábitos de sueño y el uso de dispositivos electrónicos.

El estudio también encontró que una mayor duración del sueño se correlacionaba con una mayor cantidad total de espermatozoides y con una mayor eficiencia en la capacidad de desplazamiento de estos.

septiembre 09/2020 (Europa Press).Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Son más de 2,5 millones de personas las que se han recuperado del COVID-19 en Brasil hasta este momento, y entre ellas hay pacientes ancianos, algunos de ellos nonagenarios e incluso centenarios, con diabetes e hipertensión, por ejemplo, quienes más allá de exhibir esos factores de riesgo se curaron de la enfermedad sin grandes complicaciones. Por otra parte, entre los que no resistieron y fallecieron como consecuencia de la infección provocada por el nuevo coronavirus, existen diversos casos de jóvenes sanos, sin historial de enfermedades crónicas.

Uno de los factores que pueden haber contribuido para que la enfermedad haya evolucionado de esta forma inesperada en esos dos grupos de personas puede ser genético, según estiman científicos del área.

“Las personas que desarrollan las formas graves de la enfermedad pueden poseer lo que denominamos de genes de riesgo, mientras que otras que se infectaron con el virus, pero que no desarrollaron la enfermedad, pueden tener genes protectores”, explica la investigadora brasileña Mayana Zatz, docente del Instituto de Biociencias de la Universidad de São Paulo (IB-USP) y coordinadora del Centro de Estudios del Genoma Humano y de Células Madre (CEGH-CEL).

Para confirmar o refutar esta hipótesis, investigadores del CEGH-CEL –uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (CEPIDs) financiados por la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo -FAPESP– están estudiando el genoma de personas de esos dos grupos de pacientes: los superresistentes y los susceptibles.

Aparte del estudio de los genomas –a partir del ADN–, se han tomado muestras de células de sangre de pacientes ancianos que resistieron al COVID-19, fundamentalmente de nonagenarios y centenarios.

En el laboratorio, se reprogramarán las células adultas de esos pacientes superresistentes de modo tal que regresen al estadio de células madre pluripotentes, con capacidad para diferenciarse en diversos linajes de células: de pulmón, de riñón y de corazón, por ejemplo.

Para evaluar las respuestas de esos distintos linajes celulares al SARS-CoV-2, se los expondrá al nuevo coronavirus. “De este modo, verificaremos si el virus infecta o no a esas células y cómo se comportan las mismas cuando se las expone al SARS-CoV-2”, dice Zatz.

En tanto, para analizar la respuesta genética de los pacientes jóvenes que desarrollaron formas graves de COVID-19 y fallecieron, los investigadores del CEGH-CEL establecieron una colaboración con pares de la Facultad de Medicina de la USP (FM-USP).

En el marco de un proyecto que también cuenta con el apoyo de la FAPESP y mediante la aplicación de procedimientos mínimamente invasivos, los investigadores de la FM-USP están realizando autopsias de cuerpos de pacientes fallecidos con diagnóstico de COVID-19 en el Hospital de Clínicas de la institución.

Este proyecto resultó en la formación de un biorrepositorio de tejidos que han venido utilizando diversos grupos de científicos en estudios referentes a los mecanismos de la infección con el objetivo de perfeccionar el diagnóstico, entre otros objetivos.

 “Esos pacientes, fundamentalmente los más jóvenes, habrían sido portadores de alguna mutación que hizo que desarrollasen formas más graves de la enfermedad y, desafortunadamente, no resistieron”, afirma Zatz.

La diferencia de sexo

Los investigadores del CEGH-CEL estudian también al grupo de los asintomáticos, es decir, el compuesto por personas (generalmente cónyuges) que estuvieron en contacto directo con los enfermos, pero que no se infectaron o no exhibieron ningún síntoma.

En general, este último grupo está compuesto predominantemente por las parejas de los infectados.

“Existen varios casos de hombres con diagnóstico confirmado de la enfermedad mediante pruebas moleculares y serológicas que fueron hospitalizados o permanecieron en aislamiento en casa bajo los cuidados de sus compañeras, y ellas no se infectaron. Cuando presentan serología positiva –en el test de anticuerpos –, se clasifica a esas mujeres como asintomáticas, pero cuando la serología es negativa se las denomina resistentes”, dice Zatz.

De acuerdo con la investigadora, los datos internacionales muestran que los varones se ven más afectados por el COVID-19. Los casos más graves de la enfermedad también son más comunes entre varones que entre mujeres.

En estudios internacionales, se han venido analizando las distintas respuestas a la enfermedad entre mujeres y varones, sintomáticos y asintomáticos. “En el Reino Unido, existe una propuesta de proyecto que apunta a secuenciar los genomas de 20 mil personas, y en Estados Unidos también existen iniciativas en esa misma línea”, afirma Zatz.

Los resultados de esos proyectos pueden contribuir para modificar el abordaje terapéutico de los pacientes y prever cuáles exhibirían mayores o menores probabilidades de padecer complicaciones, según sostienen los investigadores.

septiembre 09/2020 (Dicyt)

Los científicos, que publican sus conclusiones en la revista Science Advances, han ahondado en el mecanismo que regula la división meiótica. Al inicio de esta división, una gran estructura macromolecular de proteínas, denominada complejo sinaptonémico, se dispone a modo de cremallera para garantizar el perfecto apareamiento entre cromosomas homólogos.

 “Hemos visto que SYCE1, un gen que codifica una proteína que forma parte del complejo sinaptonémico, establece una serie de interacciones con otra proteína de esta estructura o andamiaje, denominada SIX6OS1. Estas interacciones son esenciales para el correcto ensamblaje del complejo y, por tanto, para que la meiosis en los mamíferos se lleve a cabo correctamente”, explica Alberto M. Pendás, investigador del CSIC en el Centro de Investigación del Cáncer (CIC-IBMCC, un centro mixto del CSIC y la Universidad de Salamanca).

Los científicos han replicado en ratones las mutaciones humanas que causan infertilidad empleando herramientas de edición genómica CRISPR. “Actualmente la mayor parte de los casos de infertilidad tienen una causa desconocida, aunque muchos de ellos se sabe que tienen una base genética, como aquellos individuos que sufren de fallo ovárico prematuro y azoospermia no obstructiva por mutaciones en el gen SYCE1”, destaca Fernando Sánchez- Sáez, otro de los autores del Centro de Investigación Cooperativa en Biociencias (CIC) (IBMCC, CSIC-USAL) que ha participado en el estudio.

Fallos de ensamblaje

A partir del estudio de las interacciones que establece SYCE1 con SIX6OS1, los investigadores han determinado que las mutaciones presentes en caso de infertilidad provocan defectos en el ensamblaje de este complejo y dan como resultado el bloqueo de la división meiótica. “Todo ello desemboca finalmente en ratones infértiles, algo que ocurre también, resalta otra de las autoras, la investigadora Laura Gómez, en las familias humanas con dichas mutaciones”.

Los resultados, obtenidos en colaboración con científicos de la Universidad de Newcastle (Reino Unido), apuntan, no solo a que la carencia de las proteínas SYCE1 o SIX6OS1 puede afectar a la fertilidad, sino que ciertas mutaciones puntuales en los dominios o módulos donde interaccionan estas proteínas son suficientes para ocasionar fallos en la división meiótica, los cuales desembocan en infertilidad humana.

septiembre 09/2020 (Dicyt)

Han identificado un nuevo conjunto de genes que se sobreexpresan en las células endoteliales de pacientes con síndrome de Down. Esto crea un entorno propicio para la leucemia, que se caracteriza por el desarrollo y crecimiento incontrolados de las células sanguíneas. Sus hallazgos, publicados en la revista Oncotarget, apuntan a nuevos objetivos potenciales para el tratamiento y posiblemente la prevención de la leucemia, en personas con síndrome de Down y en la población general.

«Encontramos que el síndrome de Down, o trisomía 21, tiene implicaciones en todo el genoma que colocan a estos individuos en mayor riesgo de leucemia», explica la coautora principal Mariana Perepitchka, investigadora asociada del Instituto de Investigación Manne en Lurie Children’s.

«Descubrimos una mayor expresión de genes que promueven la leucemia y una disminución de la expresión de genes involucrados en la reducción de la inflamación, añade. Estos genes no estaban ubicados en el cromosoma 21, lo que los convierte en posibles objetivos terapéuticos para la leucemia incluso para personas sin síndrome de Down».

El síndrome de Down es un trastorno genético congénito causado por material genético adicional de una copia adicional del cromosoma 21 que ocurre en aproximadamente uno de cada 700 bebés. Estas personas tienen un riesgo 500 veces mayor de desarrollar leucemia megacarioblástica aguda (LMA) y un riesgo 20 veces mayor de ser diagnosticadas con leucemia linfoblástica aguda (LLA).

«Nuestro descubrimiento de la expresión génica que conduce a la leucemia en las células endoteliales podría abrir nuevas vías para la investigación del cáncer», prosigue la coautora principal Yekaterina Galat, investigadora asociada en el Instituto de Investigación Manne en Lurie Children’s.

El estudio utilizó muestras de piel de pacientes con síndrome de Down para crear células madre pluripotentes inducidas (iPSC) que luego se diferenciaron en células endoteliales. Se encontró que el deterioro de la expresión genética de las células endoteliales produce una función endotelial alterada durante la maduración celular.

«Afortunadamente, los avances en la tecnología iPSC nos han brindado la oportunidad de estudiar tipos de células, como las células endoteliales, que los pacientes no pueden obtener fácilmente», reconoce el autor principal Vasil Galat, director de Human iPS and Stem Cell Core en el Instituto de Investigación Manne y profesor asistente de Investigación de Patología en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern.

«Si se confirman nuestros resultados, es posible que tengamos nuevos objetivos genéticos para desarrollar nuevos tratamientos y prevención de la leucemia», adelanta.

septiembre 09/2020 (Europa Press). Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Los investigadores han observado que los bebés expuestos al virus, nacidos sin microcefalia, que quizá parezcan normales, en el momento del nacimiento, podrían padecer otras anomalías con unas frecuencias mayor de la que podría preverse en la población general.

Un nuevo estudio publicado en JAMA Network Open, incluyó los datos de 296 bebés con infecciones por virus del Zika confirmadas 74 % o sospechadas, adquiridas durante el embarazo. Un 24,2 % de los niños nacieron con microcefalia, mientras que los demás parecían tener una cabeza con un desarrollo típico. Se dio seguimiento al desarrollo de los niños durante tres años y medio. Los niños recibieron evaluaciones mensuales durante los seis primeros meses de vida, y luego, cada tres meses.

Los investigadores encontraron que, en algunos niños, la circunferencia de la cabeza varió a lo largo del tiempo. De los bebés nacidos con una cabeza de tamaño normal, alrededor del 10 % desarrollaron microcefalia durante el seguimiento. Al contrario, un 7,5 % de los que nacieron con microcefalia luego tuvieron una cabeza de tamaño normal durante el estudio.

Un total de 213 bebés se sometieron a exámenes neurológicos. Un 75 % tuvieron hallazgos anómalos, como hiperrreflexia. Entre los bebés con microcefalia, un 26 % padecía problemas del oído, y un 79 %, anomalías oculares, frente a un 10 % y 18 %, respectivamente, en niños con una cabeza de tamaño normal.

Respecto a pruebas de imagen, un 96 % de niños con microcefalia objetivaron hallazgos anómalos, frente a un 29 % de los que nacieron con una cabeza de tamaño normal.

septiembre 06/2020 (Neurología)

Referencia Bibliográfica:

Cranston JS, Tiene SF, Nielsen-Saines K, Vasconcelos Z, Pone MV, Pone S, et al.: Association Between Antenatal Exposure to Zika Virus and Anatomical and Neurodevelopmental Abnormalities in
Children. JAMA Netw Open 2020; 3: e209303

Investigadores del Instituto Wellcome Sanger, el Instituto Broad del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y la Universidad de Harvard, junto a colegas de 101 instituciones de investigación en todo el mundo, han estudiado a cientos de miles de participantes e identificado más de 7 000 regiones del genoma humano que controlan las características de las células sanguíneas, como el número de glóbulos rojos y blancos.

Los estudios también muestran por primera vez cómo la estructura genética de una persona contribuye a que desarrolle enfermedades de la sangre. Este conocimiento nos acerca un paso más al uso de la puntuación genética en la clínica para predecir el riesgo personal de desarrollar trastornos sanguíneos.

Las células sanguíneas juegan un papel esencial en la salud humana, incluida nuestra respuesta inmunológica, transportando oxígeno por nuestro cuerpo y coagulando para evitar la pérdida de sangre por lesiones. Los trastornos sanguíneos como la anemia, la hemofilia y los cánceres de la sangre son una importante carga para la salud mundial.

Muchos de estos trastornos pueden verse como extremos de estados biológicos normales, como en la anemia, donde tener muy pocos glóbulos rojos dan como resultado un suministro inadecuado de oxígeno al cuerpo. Estos extremos pueden ocurrir como resultado de pequeñas variaciones en nuestro ADN, algunas de las cuales aumentan nuestro riesgo de desarrollar una enfermedad.

Al comparar las secuencias de ADN de un gran número de individuos, es posible investigar cómo las variaciones genéticas se traducen en características físicas o rasgos, incluida la posibilidad de desarrollar enfermedades comunes como asma, enfermedades cardíacas y hemofilia.

En estos estudios, se analizaron datos genómicos y sanitarios anonimizados del Biobanco del Reino Unido y otros estudios del Blood Cell Consortium (BCX), que incluyeron participantes del estudio de ascendencia europea, asiática oriental y afroamericana. Los autores descubrieron 7 193 regiones genéticas distintas asociadas con 29 mediciones de células sanguíneas, lo que representa el mayor conjunto de regiones genéticas correlacionadas identificadas hasta la fecha.

Los investigadores también evaluaron el potencial para predecir los rasgos de las células sanguíneas basándose en puntuaciones poligénicas, que se utilizan para predecir el riesgo de enfermedad de una persona en comparación con el de otra según las diferencias combinadas en su ADN. Descubrieron que las puntuaciones poligénicas podían predecir la predisposición a enfermedades complejas, incluidos los trastornos sanguíneos.

Dragana Vuckovic, primera autora del estudio del Instituto Wellcome Sanger y la Unidad de Investigación de Sangre y Transfusiones del NIHR en Salud y Genómica de Donantes de la Universidad de Cambridge, señala:persona está más predispuesta genéticamente a una hemoglobina baja, por ejemplo, entonces es más probable que  «En este estudio, hemos podido mostrar cómo una persona la predisposición genética a ciertas mediciones relacionadas con la sangre, como lo indica su puntaje poligénico, puede predisponerlos a enfermedades de la sangre. Si una desarrolle anemia».

Además de las variaciones en el ADN, los factores ambientales y otros están involucrados en enfermedades complejas como el asma o la hemofilia. Los análisis realizados en este estudio mejoraron el rendimiento de las puntuaciones poligénicas, aumentando su potencial como una herramienta poderosa para ayudar a predecir el riesgo personal.

Parsa Akbari, primer autor del estudio de la Universidad de Cambridge, explica que «la construcción de puntuaciones poligénicas requiere el análisis de grandes cantidades de datos. Nuestro estudio muestra que el rendimiento de las puntuaciones poligénicas para predecir los rasgos de las células sanguíneas se mejora con selección de un conjunto más pequeño de asociaciones genéticas determinadas por análisis estadísticos más profundos de los datos disponibles, añade. Este hallazgo interrumpe una suposición común de que incluir un mayor número de asociaciones genéticas resultará en una mejor puntuación poligénica predictiva».

Por su parte, la profesora Nicole Soranzo, autora principal del estudio del Instituto Wellcome Sanger y la Universidad de Cambridge, apunta que «este estudio indica que las puntuaciones poligénicas podrían usarse de manera rutinaria en la medicina personalizada en el futuro, luego de más investigaciones. El ADN de cada ser humano contiene millones de variaciones que nos hacen únicos y que influyen en lo que es «normal» para cada uno de nosotros».

«La genética ahora nos ayuda a comparar lo que es «normal» desde el nacimiento y nos permite, por primera vez, controlar las desviaciones de esta línea de base que podrían indicar un mayor riesgo de enfermedad durante nuestra vida», añade.

septiembre 06/2020 (Europa Press). Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Antes de que se descubrieran las primeras mutaciones en oncogenes en el cáncer humano a principios de los 80, la década de 1970 aportó los primeros datos que sugerían alteraciones del material genético en los tumores. En este contexto, la revista Nature publicó en 1975 la existencia de una alteración específica de la célula transformada: a un ARN encargado de llevar un aminoácido para construir las proteínas (ARN de transferencia) le faltaba una pieza, el enigmático nucleótido “Y”.

Después de esa observación, el más absoluto silencio y desconocimiento ha reinado durante cuarenta y cinco años sobre las causas y consecuencias de no poseer la base correcta en ese ARN.

En un artículo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS),  por el grupo de Manel Esteller, director del Instituto de Investigación contra la Leucemia Josep Carreras, profesor de investigación ICREA y catedrático de Genética en la Universidad de Barcelona, se resuelve este misterio describiendo que en las células cancerosas se inactiva epigenéticamente la proteína que genera el nucleótido “Y”, originando tumores pequeños, pero altamente agresivos.

Desde el descubrimiento original de 1975 ha existido mucho trabajo bioquímico para caracterizar las enzimas implicadas en los diferentes pasos que llevan al deseado nucleótido “Y”, una guanina hipermodificada, pero sin conectar esta caracterización con su defecto en la biología tumoral. Nosotros hemos construido el puente entre estos dos mundos al demostrar que el silenciamiento epigenético del gen TYW2 es la causa de la pérdida del esquivo nucleótido “Y”, explica Esteller.

Avance para el cáncer de colon, estómago y útero

El bloqueo epigenético del gen TYW2 ocurre principalmente en cáncer de colon, estómago y útero y tiene consecuencias indeseables para una célula sana: el ARN que envía la señal para producir proteínas empieza a acumular errores y la célula adquiere un aspecto distinto, alejado del epitelio normal, denominado mesenquimal y que se asocia con la aparición de metástasis.

En este sentido, cuando estudiamos pacientes con cáncer de colon en estadios precoces, la lesión epigenética de TYW2 y la pérdida del nucleótido “Y” se asocia a aquellos tumores que, aunque de tamaño pequeño, ya comportan una menor supervivencia de la persona. Nos gustaría explorar ahora la forma de devolver la actividad del gen TYW2 y restituir la añorada pieza “Y” en el cáncer, para poder cerrar el ciclo de esta historia que se inició de forma tan brillante en 1975, en los albores de la biología molecular moderna”, concluye el investigador.

agosto 16/2020 (SINC)

 Referencia:

Esteller M et al. Epigenetic Loss of the tRNA-Modifying Enzyme TYW2 Induces Ribosome Frameshifts in Colon Cancer. PNAS

Un artículo de opinión publicado en la revista Trends in Genetics describe una nueva teoría, llamada ‘hipótesis Y persistente’, para explicar por qué el cromosoma Y puede ser más resistente de lo que parece.

«En general, se cree que el cromosoma Y está protegido de la extinción al tener funciones importantes en la determinación del sexo y la producción de esperma, lo que, si se traslada a otro lugar del genoma, indicaría su desaparición», explica el coautor Paul Waters, profesor de Universidad de Nueva Gales del Sur, en Australia.

«Proponemos que el futuro del cromosoma Y es seguro porque lleva genes ejecutores que son fundamentales para la progresión exitosa de la meiosis masculina, y a diferencia de otros genes en el Y, estos verdugos se autorregulan», añade.

Durante la meiosis, los organismos que se reproducen sexualmente forman gametos haploides (óvulos y espermatozoides), cada uno de los cuales contiene solo una copia de cada cromosoma. Lo hacen a través de una ronda de replicación del genoma seguida de dos rondas consecutivas de división celular. Este proceso meiótico está estrictamente regulado para evitar infertilidad y anomalías cromosómicas.

Un paso de la meiosis requiere el silenciamiento de los cromosomas X e Y durante una ventana específica. «Es importante destacar que el cromosoma Y tiene genes que regulan este proceso, una característica que se conoce desde hace años», dice la coautora Aurora Ruiz-Herrera, profesora de la Universidad Autónoma de Barcelona en España.

«Creemos que portar estos genes es lo que protege al cromosoma Y de la extinción. Los genes que regulan el proceso de silenciamiento, los genes Zfy, se denominan genes ‘verdugos’ –añade–. Cuando estos genes se activan en el momento y lugar incorrectos durante la meiosis, son tóxicos y ejecutan el espermatozoide en desarrollo. Básicamente actúan como su propio juez, jurado y verdugo, y al hacerlo, protegen al Y de la pérdida».

El cromosoma Y está presente en todas las especies de mamíferos, excepto en unas pocas. Contribuciones importantes para comprender el cromosoma Y provienen de observar los mamíferos raros que no siguen las reglas, por ejemplo, un puñado de especies de roedores.

«Siempre he creído firmemente que la comparación de sistemas inusuales es informativa para otros sistemas, señala Waters. La determinación de los requisitos previos comunes para la pérdida rara de cromosomas Y nos permitió construir una hipótesis sobre cómo persisten los cromosomas Y en la mayoría de las especies».

La colaboración entre Waters y Ruiz-Herrera, con base en medio mundo de distancia, comenzó a dar sus frutos durante la pandemia de COVID-19. «A principios de este año, elaboramos una solicitud de subvención para examinar aspectos del silenciamiento del cromosoma X durante la meiosis», dice Waters.

«Después del cierre de nuestros laboratorios, decidimos incluir nuestras discusiones en un artículo de revisión, añade. No teníamos idea de que tropezaríamos con un mecanismo tan intuitivo para explicar por qué el cromosoma Y de mamífero ha persistido en la mayoría de las especies».

En el futuro, los investigadores planean observar más de cerca cómo evolucionaron los genes verdugos y ver cómo están regulados desde perspectivas evolutivas y funcionales.

«La Y de mamífero ha sido tomada como un símbolo de masculinidad, no solo en la cultura popular sino también en la comunidad científica, señala Ruiz-Herrera. A pesar de eso, muchos han proyectado que, dado suficiente tiempo, se perderá eventualmente. Sin embargo, proponemos que el cromosoma Y puede escapar a este destino fatal. Para que nuestros colegas masculinos puedan respirar tranquilos: el cromosoma Y, persistirá.

agosto 10/2020 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

El genoma humano contiene unos 20 000 genes encargados de codificar proteínas, esas moléculas que desempeñan gran variedad de funciones dentro de una célula: estructurales, mecánicas, bioquímicas y de señalización. Sin embargo, las partes codificantes de nuestros genes solo representan alrededor del 2 % de todo el genoma.

Durante las últimas dos décadas, los científicos han estado tratando de averiguar qué hace el 98 % restante de nuestro ADN. Uno de los grandes desafíos ha sido el mapeo de los elementos funcionales –las regiones que determinan el grado de expresión de los genes– en ese alto porcentaje.

El proyecto de la Enciclopedia de Elementos de ADN (más conocido como ENCODE) se creó en 2003, poco después de la primera secuenciación completa del genoma humano, con el objetivo de crear un catálogo de dichos elementos funcionales y perfilar su papel en la regulación génica.

 “El proyecto ENCODE ha abierto nuevas fronteras anteriormente desconocidas para entender el código de la vida humana”, explica Manuel Muñoz Aguirre, investigador del CRG y uno de los autores de este macroestudio

Desde entonces, miles de investigadores de todo el mundo se han valido de sus datos para arrojar luz sobre la biología del cáncer, las enfermedades cardiovasculares y la genética humana, entre otros. Esta semana, una colección de 14 artículos en la revista Nature hace pública la tercera fase de este programa, que proporciona nuevos hallazgos sobre la organización y función del genoma.

En 2007, la fase piloto buscó elementos funcionales en el 1 % del genoma de unas pocas líneas celulares humanas. Cinco años más tarde, la segunda fase amplió la búsqueda a todo el genoma en más líneas celulares humanas. Ahora, la última fase ha generado el catálogo más completo, con células tomadas directamente de tejidos.

El equipo, formado por un consorcio internacional de aproximadamente 500 científicos, ha conseguido publicar un registro online de más de 1 200 000 candidatos a elementos funcionales del ADN en el genoma humano y roedor –muy similares genómica y biológicamente–, un logro que ayudará a revelar cómo la variación genética da forma a la salud y las enfermedades humanas.

“Si pensamos en el genoma como un libro, los resultados de este estudio representan un antes y un después en la descripción de sus capítulos, letras y contenido”, explica a Sinc Manuel Muñoz Aguirre, investigador en el Centro de Regulación Genómica (CRG) y uno de los autores de un estudio complementario realizado con datos de ENCODE. “Este proyecto ha abierto nuevas fronteras para entender el código de la vida humana”.

“Entender la composición del genoma humano es vital para deducir los mecanismos que forman parte de los procesos biológicos normales, así como los que tienen un papel en la manifestación de enfermedades”, añade Muñoz Aguirre.

Por qué es importante este catálogo

El propósito principal de ENCODE es identificar y caracterizar los elementos del genoma que podrían tener un rol potencial en la regulación de los genes, algo fundamental para avanzar en el conocimiento sobre cómo funciona el cuerpo humano.

Además, esta enciclopedia del genoma es fácilmente accesible a la comunidad investigadora. “Es un compendio tan amplio de datos biológicos que puede servir como base para contestar muchos tipos de preguntas diferentes acerca del funcionamiento de nuestro cuerpo”, apunta Muñoz Aguirre. “Es un proyecto ejemplar de colaboración científica desde distintas partes del mundo”.

Esta enciclopedia del genoma es fácilmente accesible a la comunidad investigadora: ha motivado más de 2 000 publicaciones de expertos no pertenecientes a ENCODE, que han utilizado los datos del proyecto

Estos esfuerzos en la ciencia abierta han dado como resultado más de 2 000 publicaciones de investigadores no pertenecientes a ENCODE, que han utilizado los datos generados por el proyecto.

Sobre cómo estos hallazgos pueden cambiar la forma en la que nos enfrentamos a distintas patologías, el experto del CRG lo tiene claro: “Caracterizar los elementos reguladores en nuestro genoma es indispensable para describir cómo este puede cambiar al cursar una enfermedad”.

En el caso del cáncer, donde ocurren muchas mutaciones y cambios en el genoma, saber si estas mutaciones afectan a los elementos reguladores puede ayudar a los equipos investigadores a entender cómo funcionan los distintos mecanismos detrás del tumor –así como de otras patologías–, e identificar tratamientos potenciales.

Llevar el ARN a la genómica

Otros trabajos de la colección utilizan los datos de ENCODE para revelar los principios que rigen el funcionamiento de algunos elementos funcionales. Por ejemplo, los expertos mapearon las interacciones de la cromatina (un complejo de ADN y proteínas) en 24 tipos de células humanas y descubrieron que las diferencias en el bucle de cromatina entre los tipos de células pueden afectar a la expresión de los genes.

Los resultados también pueden servir de punto de partida para la investigación de los elementos reguladores que intervienen en los trastornos del desarrollo humano.

Además, los investigadores han identificado muchos sitios adicionales que codifican las moléculas de ARN que probablemente influyan en la expresión de los genes. Estas secuencias de ARN no se traducen en proteínas, sino que actúan de diversas maneras para controlar la cantidad que se produce a partir de los genes codificantes.

También se ha explorado el papel regulador de los elementos reguladores en cis –regiones no codificantes del ADN que regulan la transcripción de los genes cercanos– durante el desarrollo prenatal de los mamíferos en los ratones.

Así, tres de los artículos publicados presentan información sobre los ratones fetales durante ocho etapas de desarrollo. Los resultados pueden servir de punto de partida para la investigación de los elementos reguladores que intervienen en los trastornos del desarrollo humano.

Solo cinco grupos de células en el cuerpo

En una publicación en Genome Research, complementaria al informe ENCODE, un equipo dirigido por Thomas Gingeras del Laboratorio Cold Spring Harbor (CHSL) de EE UU y Roderic Guigó del CRG detalla que las células del cuerpo humano pueden clasificarse en cinco grupos principales.

Los investigadores crearon esta nueva clasificación monitorizando el transcriptoma (conjunto de transcripciones de genes) de las células primarias en múltiples órganos. Los cinco grupos celulares actúan como bloques de construcción fundamentales, a partir de los cuales se ‘ensamblan’ los tejidos y órganos del cuerpo humano.

ENCODE ha comenzado ya su cuarta fase. “Esta enciclopedia es un recurso vivo. Tiene un principio pero no fin. Seguirá mejorando y creciendo a medida que pase el tiempo”, concluye Thomas Gingeras

Basándose en la expresión de estos genes, los autores estimaron la composición celular de los tejidos, y descubrieron que esta composición refleja los rasgos fenotípicos de los tejidos y cambia con la edad, el sexo y los estados de enfermedad.

“Entender esto es un buen primer paso para la caracterización de lo que ocurre en una patología”, declara Muñoz Aguirre. “Al contrastar la información entre individuos enfermos y saludables, tendremos una pista para entender qué puede salir mal en las células”.

El proyecto ENCODE ha comenzado ya su cuarta fase, empleando nuevas tecnologías e investigando tipos de células adicionales. “Esta enciclopedia es un recurso vivo. Tiene un principio pero en realidad no tiene fin. Seguirá mejorando y creciendo a medida que pase el tiempo”, concluye Thomas Gingeras.

agosto 09/2020 (SINC)

Referencias:

• Expanded encyclopaedias of DNA elements in the human and mouse genomes. DOI 10.1038/s41586-020-2493-4 https://www.nature.com/articles/s41586-020-2493-4
• Perspectives on ENCODE. DOI 10.1038/s41586-020-2449-8 https://www.nature.com/articles/s41586-020-2449-8
• A large-scale binding and functional map of human RNA-binding proteins. DOI 10.1038/s41586-020-2077-3 https://www.nature.com/articles/s41586-020-2077-3
• Landscape of cohesin-mediated chromatin loops in the human genome. DOI 10.1038/s41586-020-2151-x https://www.nature.com/articles/s41586-020-2151-x
• Occupancy maps of 208 chromatinassociated proteins in one human cell type. DOI 10.1038/s41586-020-2023-4 https://www.nature.com/articles/s41586-020-2023-4
• An atlas of dynamic chromatin landscapes in mouse fetal development. DOI 10.1038/s41586-020-2093-3 https://www.nature.com/articles/s41586-020-2093-3
• Spatiotemporal DNA methylome dynamics of the developing mouse fetus. DOI 10.1038/s41586-020-2119-x https://www.nature.com/articles/s41586-020-2119-x
• The changing mouse embryo transcriptome at whole tissue and single-cell resolution. DOI 10.1038/s41586-020-2536-x https://www.nature.com/articles/s41586-020-2536-x
• Global reference mapping of human transcription factor footprints. DOI 10.1038/s41586-020-2528-x https://www.nature.com/articles/s41586-020-2528-x
• Index and biological spectrum of human DNase I hypersensitive sites. DOI 10.1038/s41586-020-2559-3 https://www.nature.com/articles/s41586-020-2559-3
• An integrative ENCODE resource for cancer genomics. DOI 10.1038/s41467-020-14743-w https://www.nature.com/articles/s41467-020-14743-w
• Transcriptional activity and strain-specific history of mouse pseudogenes. DOI 10.1038/s41467-020-17157-w https://www.nature.com/articles/s41467-020-17157-w
• Detecting sample swaps in diverse NGS data types using linkage disequilibrium. DOI 10.1038/s41467-020-17453-5 https://www.nature.com/articles/s41467-020-17453-5
• Supervised enhancer prediction with epigenetic-pattern recognition and targeted validation. DOI 10.1038/s41592-020-0907-8 https://www.nature.com/articles/s41592-020-0907-8

La vitamina B9 es una vitamina esencial que el propio cuerpo humano no es capaz de sintetizar por sí mismo y, por ello, es necesario incluirla en la alimentación. El déficit de ácido fólico debe analizarse junto con la vitamina B12, ya que ambos tienen un metabolismo que está muy interrelacionado y producen, en ocasiones, alteraciones similares como la anemia.

La vitamina B9 puede encontrarse de dos formas: como folato, presente en algunos alimentos y como ácido fólico, que es una variante del folato sintetizada y se encuentra en alimentos fortificados y suplementos dietéticos.

El folato es indispensable para la formación de coenzimas metabólicas, especialmente para las involucradas en la síntesis de los ácidos nucleicos. Su deficiencia se asocia con malformaciones congénitas como los defectos de cierre del tubo neural y alteraciones en el feto, como déficit del lenguaje, riesgo de desarrollo de enfermedades como la diabetes, autismo o leucemia. También puede provocar una elevación del marcador de la homocisteína, aumentando el riesgo de desarrollar enfermedades cardiovasculares como el infarto de miocardio.

Además, puede provocar otras alteraciones hematológicas con origen en la médula ósea y a largo plazo alteraciones de la mucosa de la cavidad oral, depresión, irritabilidad, insomnio, deterioro cognitivo, fatiga y psicosis.

En el caso de las embarazadas un déficit de ácido fólico puede provocar problemas durante la gestación como el desprendimiento de placenta o aborto espontáneo. Por ello, estos expertos recomiendan dar suplementos de esta vitamina antes de la concepción y durante los tres primeros meses de embarazo.

La escasez de esta vitamina supone un déficit nutricional con una prevalencia creciente en el mundo occidental que puede afectar hasta a un 20 por ciento de los adolescentes en Europa. Además, la población anciana presenta un alto riesgo de padecer esta deficiencia.

El tratamiento se basa en una suplementación oral (de 1 a 5 mg al día) para corregir la deficiencia rápidamente. Por otro lado, insisten en que un exceso de suplementación es tan perjudicial como el déficit, ya que «puede incrementar el riesgo de algunos tipos de cáncer como el cáncer colorrectal». Por este motivo, aconsejan realizar una suplementación específica solamente en las personas con riesgo de padecer este déficit y no de manera generalizada.

agosto 06/2020 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Científicos del Centro Nacional de Investigadores Cardiovasculares (CNIC),  han descrito los mecanismos responsables de la competencia entre genomas mitocondriales cuando conviven en la misma célula. El trabajo, publicado en Science Advances, estudia por qué la presencia simultánea de más de un tipo de ADN mitocondrial en las células es rechazada por la mayoría de los tejidos, que seleccionan una única variante que es diferente según dicho tejido.

El ADN mitocondrial es una parte del material genético, transmitido únicamente desde las madres a su descendencia. Los investigadores explican que el proceso de selección entre ADN mitocondriales que conviven en la misma célula depende de su impacto en el metabolismo celular y puede ser modulado tanto por variaciones en la función de diversos genes como por la acción de fármacos o alteración de la dieta de los animales. Todos estos factores determinan la preferencia del tipo de genoma mitocondrial seleccionado.

La célula es capaz de reconocer y seleccionar de forma específica las mitocondrias con uno u otro ADN mitocondrial, lo que les otorga sutiles diferencias funcionales

El estudio, resultado de más de cinco años de investigación y colaboraciones con diversos laboratorios de Europa, revela que la célula es capaz de reconocer y seleccionar de forma específica las mitocondrias con uno u otro ADN mitocondrial, lo que les otorga sutiles diferencias funcionales que las hacen más o menos eficientes para distintos tipos de células dependiendo de sus necesidades metabólicas. Esto explica que el ADN mitocondrial preferido sea distinto en diferentes tipos celulares.

“La selección del ADN mitocondrial depende del tipo celular y no del tipo de tejido, como se creía hasta el momento”, señala Ana Victoria Lechuga-Vieco, primera autora del artículo. “Además, la preferencia celular por un tipo de mitocondria depende del programa metabólico de la misma y de diversos genes nucleares que afectan de forma sutil el metabolismo y el control de calidad mitocondrial. Hemos descrito este mecanismo como un proceso de selección funcional”.

Obtenidas dianas moleculares

Las mitocondrias, orgánulos celulares presentes en el citoplasma de la mayoría de las células eucariotas, suministran la mayor parte de energía a la célula a través de la generación de ATP [trifosfato de adenosina, la principal fuente de energía de los seres vivos] en la cadena respiratoria. Estos orgánulos contienen su propio genoma, representan menos del 0,2 % de la información genética celular del ser humano y codifican un total de 37 genes.

La mezcla de variantes mitocondriales coexistiendo en una misma célula es más frecuente de lo esperado en el ser humano y puede ser provocada por nuevos tratamientos en enfermedades mitocondriales y nuevas tecnologías médicas relacionadas con la donación mitocondrial. Esta situación se denomina técnicamente heteroplasmia. Entender sus implicaciones es de vital importancia para evaluar la seguridad de los procedimientos que pueden causarla, señala José Antonio Enríquez, coordinador del trabajo.

La investigación se ha realizado en modelos de ratón con distintos genomas mitocondriales coexistiendo en la misma célula. Este sistema permite entender cómo la célula puede advertir la presencia de más de un tipo de ADN mitocondrial y el estudio de la complejidad en la comunicación entre el núcleo y las mitocondrias.

Además, añaden los investigadores, el estudio ha definido dianas moleculares para desarrollar herramientas que modularían la selección del ADN mitocondrial y metabolismo celular como medio para prevenir la generación de heteroplasmia accidental derivada de nuevas tecnologías médicas, entre las que se encuentra el trasplante de mitocondrias sanas para prevenir enfermedades mitocondriales, la inyección de mitocondrias en ovocitos para incrementar la fertilidad, o la propuesta de transferir mitocondrias entre células como opción terapéutica en diversas patologías (cardiovasculares, pulmonares o nerviosas) utilizando técnicas de terapia celular.

agosto 04/2020 (SINC)

Referencia:

Lechuga-Vieco V., et al.: Cell identity and nucleo-mitochondrial genetic context modulate OXPHOS performance and determine somatic heteroplasmy dynamics. Science Advances  29 Jul 2020: Vol. 6, no. 31, eaba5345 DOI: 10.1126/sciadv.aba5345

El estudio ha contado con la financiación de The International Human Frontier Science Program Organization (HFSP RGP0016/2018) y en él han colaborado investigadores del Centro de Investigación Biomédica en Red de Fragilidad y Envejecimiento Saludable (CIBERFES), del Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), de la Universidad de Zaragoza, del Instituto de Investigación Sanitaria Aragón (IISA), de la Universidad de Salamanca, de la Universidad de Bergen (Noruega), el MRC Human Immunology Unit, Weatherall Institute of Molecular Medicine de la Universidad de Oxford (Reino Unido),del IRCCS ICS-Universidad de Pavía (Italia), del Imperial College London, del Centro de Investigación Cooperativa en Biomateriales CIC biomaGUNE y de la Universidad Complutense de Madrid.

Un equipo multidisciplinario de la Fundación Jiménez Díaz, de Madrid,  ha logrado un embarazo y el nacimiento de un bebé sano e histocompatible con su hermano mayor, afectado por anemia falciforme, que podrá por tanto ayudar a su tratamiento para su correspondiente curación.

“El hito conseguido, que va a permitir que su hermano enfermo pueda recibir su médula ósea donada por él, se logra muy pocas veces; de ahí su importancia y el avance que supone para la prevención y tratamiento de estas enfermedades”, afirma Carmen Ayuso, jefa del Departamento de Genética del hospital madrileño.

Las posibilidades de éxito de obtener embriones sanos e histocompatibles en este tipo de situaciones no son altas, «alcanzándose en menos de un 20 por ciento de los casos”, añade Corazón Hernández, jefa de la Unidad de Reproducción Asistida.

Única terapia eficaz 

Una vez logrado, la pequeña de la familia, nacida a principios de mayo, podrá convertirse a partir de los 2 años de edad en donante de médula ósea para su hermano mayor, que ahora tiene 4 años y que, diagnosticado nada más nacer de esta enfermedad grave y hereditaria que deforma y reduce los glóbulos rojos dificultando la circulación sanguínea y causando desde anemia crónica hasta obstrucciones vasculares y microinfartos en distintos órganos, solo tenía esta opción como alternativa terapéutica eficaz.

“Este éxito ha sido fruto del esfuerzo y coordinación de un equipo multidisciplinario formado por genetistas, hematólogos, embriólogos, ginecólogos, obstetras y neonatólogos, entre otros especialistas, pero sobre todo de las condiciones idóneas de la pareja para abordar el tratamiento, principalmente la juventud de la madre, que tiene 28 años”, explica Hernández, haciendo hincapié en que, si bien “el diagnóstico genético preimplantacional (DGP) supone la máxima expresión de la medicina preventiva, cuanto antes se demanden este tipo de tratamientos, más fácil es conseguir el objetivo, como ha sido el caso”.

El Servicio de Genética de la Fundación Jiménez Díaz figura entre los pocos del Sistema Nacional de Salud que ofrecen DGP, técnica dirigida a evitar la implantación de embriones, y el consiguiente nacimiento de individuos, con enfermedades genéticas graves, sin tratamiento eficaz y que comprometen la calidad de vida de quienes las sufren, y cuya existencia ya se conoce en la familia. “Fundamentalmente, el DGP está enfocado a las enfermedades raras, que actualmente tienen muy pocas opciones terapéuticas, una de las cuales es precisamente su prevención a través de esta técnica”, señala Ayuso.

Adicionalmente, hay un tipo específico de DGP que es el diagnóstico e identificación de embriones histocompatibles, posibles donantes de médula ósea, con el doble propósito de que “una pareja engendre un niño sano y, al mismo tiempo histocompatible, para que pueda solucionar el problema, a través de la donación de médula ósea de un hermano concebido con tal propósito, de otro hermano que ya ha nacido con una enfermedad rara y que existe en la misma familia”, apunta  Isabel Lorda, jefe asociado del Servicio de Genética de la Fundación Jiménez Díaz.

Embriones libres de enfermedad 

Ana Bustamante, especialista en Genética, explica que este tipo de selección embrionaria requiere un estudio genético previo, y que la enfermedad motivo de estudio esté perfectamente identificada, como era el caso de la anemia falciforme, cuya mutación causante es conocida e identificable, y una búsqueda de marcadores del genoma para estudiar y seleccionar dos regiones dentro del mismo: la relacionada con la enfermedad y la relacionada con la histocompatibilidad para poder ser donante de su hermano.

Una vez detectados los marcadores a utilizar y confirmar que el estudio era factible, la pareja pasó a la Unidad de Reproducción Asistida donde, como apunta Luz Rodríguez, especialista de esta, una estimulación ovárica controlada permitió obtener numerosos ovocitos, que se inseminaron y convirtieron en un número importante de embriones. “Tras tres días de cultivo, fueron biopsiados para realizar el citado estudio genético, y aquellos identificados como libres de enfermedad e histocompatibles fueron seleccionados como aptos para una posible transferencia uterina”, añade. Uno de estos embriones transferido dio lugar a un embarazo.

Así, recuerda Ester Arango, especialista del Servicio de Obstetricia y Ginecología de la Fundación Jiménez Díaz, la madre vivió un embarazo de bajo riesgo y un parto a término y natural durante el que  la recogida de la muestra de sangre del cordón para realizar la donación dirigida estuvo perfectamente coordinada por parte de todo el equipo médico. 

Una vez nacido el bebé, el Servicio de Genética del hospital comprobó la ausencia de enfermedad, y el Centro de Transfusiones de la Comunidad de Madrid, avaló su histocompatibilidad con su hermano mayor, confirmando así que el proceso había sido correcto, apunta Maria José Trujillo-Tiebas, jefe asociado del servicio.

julio 31/2020 (Diario Médico)

Los seres humanos estamos llenos de bacterias por dentro y por fuera. Tanto es así que un kilo de nuestro peso corporal es culpa de los microbios que invaden nuestro organismo. En los últimos años, la literatura científica se ha preocupado por estos huéspedes y ha visto cómo, lejos de molestar, ejercen funciones clave para el cuerpo.

Con las nuevas técnicas de secuenciación genómica se ha comprobado la presencia de una rica diversidad de microorganismos en la mayoría de las superficies del cuerpo humano. Por supuesto, el aparato reproductor femenino no podía ser menos.

Conocer qué es un microbioma del tracto reproductivo favorable permitirá comprender mejor la reproducción, tanto fallida como exitosa

Cada vez se aprecia más el papel que la microbiota vaginal, el 9 % de todos los microbios del cuerpo, posee en las mujeres. Conocer qué es un microbioma favorable del tracto reproductivo permitirá comprender mejor los mecanismos de la reproducción, tanto la fallida como la exitosa.

Una revisión de estudios, publicada el pasado enero en la revista Reproductive Medicine and Biology,  recopila los conocimientos actuales sobre la composición bacteriana de los tractos reproductivos inferior y superior, así como el impacto del microbioma en la salud y la reproducción femenina.

Liderada por Carlos Simón, profesor de Obstetricia y Ginecología de la Universidad de Valencia y jefe de Endocrinología Reproductiva del Instituto Valenciano de Infertilidad (IVI), se centra especialmente en el impacto del microbioma endometrial en la infertilidad y en las tecnologías de reproducción asistida.

“La evaluación del microbioma del tracto reproductivo supone una nueva perspectiva de la reproducción humana, el embarazo y el inicio de la nueva vida. Es importante evaluar las comunidades microbianas y mejorar así la atención personalizada en medicina reproductiva y salud de la mujer”, explica a SINC Simón.

Para aumentar las posibilidades de embarazo y del nacimiento de un bebé sano y reducir los costes vinculados con la reproducción, muchos expertos valoran ya posponer el tratamiento o la concepción en caso de una microbiota desfavorable; así como el desarrollo de intervenciones terapéuticas o cambios del estilo de vida para modificarla.

Cuántos más lactobacilos, mejor

La microbiota vaginal tiene un papel crucial en la salud reproductiva de las mujeres. El tracto reproductivo femenino contiene un microbioma activo compuesto, principalmente, por bacterias del género Lactobacillus –relacionadas con un estado saludable–. Sin embargo, las fluctuaciones que ocurren en respuesta a factores internos y externos pueden afectar la fisiología de los órganos e incluso provocar estados patológicos.

Aunque la literatura científica al respecto mantiene que se necesita más investigación, un reciente artículo en Nature Medicine  subraya cómo las alteraciones en el microbioma vaginal influyen directamente en el riesgo de prematuridad.

En España, una de cada cinco parejas en edad fértil quiere tener hijos y no puede, por lo que acude a una clínica de reproducción asistida.

Por ejemplo, los resultados mostraron que las mujeres que dieron a luz prematuramente tenían niveles más bajos de Lactobacillus crispatus que las que tuvieron embarazos a término. Además, el trabajo identifica una docena de grupos bacterianos sobrerrepresentados en las mujeres que no alcanzaron las 37 semanas de embarazo.

Según Simón, hay que tener en cuenta que lo primero que ve un embrión es el ambiente microbiano de la cavidad uterina. Entonces, si la cavidad uterina tiene una buena microbiota, el embrión se pegará al útero e invadirá ese espacio. Pero si existe un entorno alterado, la implantación no se producirá.

“Lo ideal sería tener un 100 % de lactobacilos y un ambiente libre de patógenos. Porque si los hay, por ejemplo Gardnerella vaginalis o Streptococcus, matarán a las bacterias buenas y crecerán ellos en su lugar”, apunta. “Entonces estaremos ante un ambiente agresivo que el embrión no va a soportar y, si llegara a implantar, se produciría un aborto”.

Así, una investigación  de 2016 revela que hay una afectación del 50 % en la tasa de embarazo debido al microbioma. El artículo sostiene que los abortos pasan de un 16 a un 60 % en caso de que esté alterado. “Fue un piloto de menos de 40 pacientes, pero ahora tenemos un estudio  con 400 pacientes y estamos esperando las conclusiones”, indica Simón.

El microbioma también puede ser una herramienta que ayude a frenar las tasas de infertilidad, que varían entre el 9 y el 30 % de las parejas en edad reproductiva. Hasta ahora, los estudios han demostrado que la microbiota vaginal anormal está asociada con un resultado reproductivo deficiente en pacientes que se someten a fecundación in vitro (FIV).

A este respecto, un trabajo  publicado en noviembre de 2018 analiza el papel de las infecciones asintomáticas del tracto genital en el resultado de la FIV en parejas con infertilidad. De las 285 parejas infértiles estudiadas, el análisis microbiológico mostró que el 46,3 % presentaban una infección asintomática.

Los resultados publicados en PLoS One muestran, por un lado, el impacto negativo de E. faecalis en la calidad del esperma y, por otro, la asociación de patógenos bacterianos con niveles reducidos de lactobacilos vaginales.

“La presencia de E. faecalis, U. urealyticum o M. hominis en muestras genitales de parejas infértiles es predictiva de un resultado negativo de FIV”, declara Susanna Ricci, investigadora de la Universidad de Siena (Italia) y autora principal del estudio. “Es más, el 85,7 % de las parejas que consiguieron un embarazo gracias a una FIV fueron microbiológicamente negativas, mientras que la técnica fue exitosa en solo el 7,5 % de las parejas infectadas”.

“La microbiota vaginal de mujeres sanas en edad reproductiva puede estratificarse en una compleja comunidad bacteriana dominada por Lactobacillus spp”, explica Stefano de Giorgi, compañero de Ricci en el estudio. “Los lactobacilos ejercen efectos beneficiosos como la producción de compuestos antimicrobianos y la prevención de la colonización por bacterias patógenas”.

No obstante, el uso de la microbiota vaginal como marcador del resultado de la tecnología de reproducción asistida aún no se ha llevado a cabo. Nuevos estudios argumentan que conocer su estado puede aplicarse a los tratamientos de fertilidad que implementan las clínicas.

“La infertilidad es multifactorial, causa una profunda carga económica y psicológica en las parejas afectadas y altos costes en el sistema de salud”, continúa Giorgi. “Un mejor manejo sería útil para aumentar las tasas de embarazo, reducir el número total de ciclos de tratamiento y, posiblemente, optimizar el bienestar de las parejas y los costes en la atención sanitaria”.

Los especialistas están de acuerdo en que se necesita más investigación sobre el microbioma para explorar las intervenciones clínicas y terapéuticas

Relación causal no probada

El problema es que, de momento, la mayoría de los estudios son retrospectivos y se basan en una pequeña muestra de población. Por tanto, la asociación entre la microbiota vaginal y los resultados reproductivos no es concluyente.

Una investigación de 2019 muestra cómo, aunque algunas bacterias están asociadas con el éxito reproductivo y un buen resultado del embarazo, todavía se desconoce si existe dicha relación causal. Los especialistas están de acuerdo en que se necesita más investigación para explorar a fondo las posibles implicaciones clínicas y las intervenciones terapéuticas.

“Hay muchas causas detrás de un microbioma alterado pero no se ha demostrado una vinculación directa, salvo en las infecciones del tracto genital masculino (prostatitis) por contagio en relaciones sexuales, en pacientes con defensas bajas o que han tenido una infección concomitante en otros lugares de su cuerpo”, expone Simón.

El objetivo último en medicina reproductiva es tener un niño sano en casa y que cualquier pareja cuente con la mayor seguridad y efectividad posible. Y esto pasa por transferir embriones cromosómicamente normales, pero también, entre otros parámetros, por asegurarse de que el microbioma está correcto y no hay infección.

Los expertos son optimistas sobre los logros en reproducción que tendrá el mayor control de la microbiota. “Como técnicamente ahora somos capaces de sacar el carnet de identidad de todos los microbios que viven en el cuerpo humano, podemos saber el nombre de los presuntos implicados y poner tratamientos específicos dependiendo del germen”, concluye Simón.

julio 17/2020 (SINC)

Aunque el gen BCL7A se identificó hace ya casi 25 años, hasta ahora las funciones de la proteína a la que codifica eran poco conocidas. Había indicios que hacían pensar que BCL7A formaba parte de los genes en los que las células acumulan mutaciones para transformarse en células tumorales y a los que se les llama colectivamente “genes supresores de tumores”, pero hasta ahora nadie lo había podido demostrar experimentalmente.

Lo ha hecho por primera vez un equipo multidisciplinario de investigadores pertenecientes al Centro de Investigación Médica Aplicada (CIMA, Pamplona), al Centro de Investigaciones Oncológica (CNIO, Madrid), al Centro Nacional de Investigaciones Cardiovascular (CNIC, Madrid) y al Centro Pfizer-Universidad de Granada-Junta de Andalucía de Genómica e Investigación Oncológica (GENYO), liderados por investigadores de la Universidad de Granada y utilizando las últimas tecnologías de secuenciación de ADN de nueva generación y modelos in vitro e in vivo.

Hemos observado que los enfermos con tumores hematológicos tienen frecuentemente mutado al gen BCL7A en una región muy concreta de su secuencia de ADN. Estas mutaciones hacen que a las proteínas que codifica el gen BCL7A les falte un ‘pedacito’, que hacía de anclaje a un sistema que cuando deja de funcionar puede generar tumores, señala Carlos Baliñas-Gavira, primer autor del artículo.

Los investigadores tomaron células derivadas de un paciente que había sufrido esta mutación en su ADN, y le introdujeron de nuevo el gen reparado “Cuando restauramos la actividad de BCL7A, los tumores empezaron a perder propiedades tumorales”, añade María Isabel Fernández Lara, profesora del departamento de Bioquímica y Biología Molecular III e Inmunología de la UGR.

Combinando los datos experimentales con un análisis bioinformático, los investigadores demostraron que el sistema al que pertenece BCL7A estaba dañado en más de la mitad de los pacientes que padecían esta enfermedad.

Tuvimos que pedir un permiso especial para acceder y re analizar con esta nueva información los datos de pacientes de dos grandes estudios estadounidenses, para encontrar que el sistema en el que trabaja BCL7A estaba dañado en más de la mitad de los pacientes, indica Álvaro Andrades, estudiante de doctorado de la UGR.

Los resultados de este proyecto nos han abierto las puertas al estudio de nuevas estrategias terapéuticas que puedan aplicarse a pacientes con mutaciones en BCL7A. Actualmente están empezándose a realizar ensayos clínicos en Estados Unidos para pacientes con mutaciones en genes relacionados funcionalmente con BCL7A y que podrían ser útiles en la enfermedad que hemos estudiado. Pero solo podremos continuar con esta línea de investigación si obtenemos la financiación adecuada, apunta Pedro Pablo Medina Vico, director de este trabajo y del grupo de Investigación de regulación de la expresión génica y cáncer (CTS-993), profesor del departamento de Bioquímica y Biología Molecular I de la facultad de ciencias de la Universidad de Granada, investigador principal en GenyO y del instituto biosanitario de Granada (ibs.GRANADA).

Precisamente, una de las mayores dificultades que ha tenido este equipo de investigación no ha sido precisamente de índole científica sino económica. Para nosotros ha sido complicado disponer de financiación para poder terminar el trabajo. Pese a los resultados tan prometedores que teníamos, si tuviéramos que haber dependido exclusivamente del apoyo gubernamental, esta investigación no se hubiera podido desarrollar. Por ello le doy las gracias a la Fundación BBVA (becas Leonardo) a la fundación José Carreras Leukämie-Stiftung, y a la Fundación de la Asociación Española del cáncer que han permitido que este trabajo pudiera haber visto la luz, señala Medina.

El estudio publicado recientemente en Leukemia, una revista internacional que se encuentra considera entre las más prestigiosas del mundo. Este es el segundo artículo de impacto que publica el joven grupo de investigación CTS-993 creado en 2014 en menos de seis meses sobre tumores hematológicos. El anterior artículo, sobre leucemia pediátrica, ha sido recientemente incluido en el número recopilatorio especial del Blood Cancer Journal donde se destacan las mejores publicaciones del año 2019.

Lamentablemente nuestras dificultades para seguir investigando no son la excepción. Proyectos excepcionales de investigadores encuentran muchas dificultades para encontrar la financiación adecuada, lo que indica que la financiación gubernamental es insuficiente. Países de nuestro entorno: Suecia, Austria, Alemania o Dinamarca, invierten en función de su PIB unas tres veces más que España. En este sentido, actualmente está habiendo una serie de campañas que intentan concienciar de la importancia de la investigación en la sociedad, sobre todo después del desafío que ha supuesto la pandemia del COVID-19. Como la que hemos encontrado estos días redes sociales utilizando el hashtag “#SinCienciaNoHayFuturo”, en la que nosotros mismos hemos participado. Confío en que exista más predisposición para acabar con la infra-financiación actual”, concluye Medina.

julio 06/2020 (Dicyt)

Referencia bibliográfica:

Baliñas-Gavira C., Rodríguez M.I., Andrades A., Cuadros M., Álvarez-Pérez J.C., Álvarez-Prado A.F., de Yébenes V.G., Sánchez-Hernández S., Fernández-Vigo E., Muñoz J., Martín F., Ramiro,A.R., Martínez-Climent J.A., Medina P.P.. Frequent mutations in the amino-terminal domain of BCL7A impairits tumor suppressor role in DLBCL . Leukemia. https://doi.org/10.1038/s41375-020-0919

Estudios poblacionales sugieren que los hijos de madres que desarrollan DMG pueden presentar hasta el doble de posibilidades de desarrollar sobrepeso y entre 4 y 8 veces más de riesgo de desarrollar diabetes tipo 2 a lo largo de su vida.

La placenta es el órgano responsable de proporcionar oxígeno y nutrientes al feto y su funcionalidad es esencial para un correcto desarrollo del mismo. Durante la diabetes gestacional, la placenta sufre alteraciones que modifican su función, pudiendo comprometer la salud del bebé.

En la placenta residen múltiples tipos celulares de origen fetal encargados de que todos los procesos biológicos funcionen correctamente. Uno de los más importantes son las células madre mesenquimales amnióticas, (AMSC, por sus siglas en inglés), células progenitoras que llevan a cabo procesos de recambio y de regulación del sistema inmunitario.

Menor capacidad de proliferación

En esta nueva investigación, publicada en la revista Stem Cells Translational Medicine, los investigadores del CIBERDEM en el IISPV se centraron en determinar si la diabetes gestacional podría dejar huella en los precursores fetales de la membrana amniótica, en concreto sobre las AMSC, y si esto podría estar relacionado con resultados adversos en la descendencia.

Para ello, en el trabajo, realizado en el Hospital Universitario de Tarragona Joan XXIII, se llevó a cabo un reclutamiento y seguimiento de un total de 18 mujeres embarazadas programadas para realizarles cesárea electiva (9 con DMG y 9 con tolerancia normal a la glucosa).

Los resultados obtenidos demostraron que las células madre mesenquimales de mujeres con diabetes gestacional tienen una menor capacidad de proliferación y de diferenciarse en otros tipos celulares. Además, se determinó que estas células presentan un perfil más inflamatorio y una mayor capacidad para invadir otros tejidos y reclutar al sistema inmunológico, favoreciendo una reacción inflamatoria.

Nuestros resultados sugieren que la diabetes gestacional modifica la plasticidad de las células precursoras fetales en la membrana amniótica. Mostramos que la DMG da como resultado una desregulación de genes implicados en la inflamación en las AMSC, que han sido asociados con el desarrollo de resistencia a la insulina, diabetes tipo 2, obesidad y aterosclerosis, han explicado el primer y última firmante del artículo, respectivamente, Francisco Algaba-Chueca y Sonia Fernández-Veledo.

Además, apostillan, dichas alteraciones se asocian con parámetros metabólicos encontrados en sangre de cordón umbilical, indicando una relación potencial entre las características biológicas de las células madre y la susceptibilidad para desarrollar enfermedades metabólicas en el feto.

Estos datos apuntan a que las células madre de membrana amniótica podrían constituir una herramienta para estudiar las células del feto de manera indirecta, abriendo la posibilidad a investigaciones más predictivas y/o diagnósticas de la diabetes gestacional. Aun así, se requieren estudios adicionales para terminar de comprender las posibles implicaciones de las alteraciones en las células madre sobre el riesgo de desarrollar complicaciones metabólicas.

julio 02/2020 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A

Al principio del desarrollo, cuando el embrión humano es apenas una pequeña bola de células, se dobla sobre sí mismo para formar una estructura de tres capas con un extremo delantero y otro trasero, llamada gástrula.

Este proceso se llama gastrulación, y las capas pasan a formar los diferentes tipos de tejido del cuerpo: el ectodermo da lugar al sistema nervioso, el mesodermo a los músculos y el endodermo al intestino.

Aunque se habían hecho estándares en 3D de este proceso utilizando células de ratones, estos poseen limitaciones para estudiar el desarrollo humano. Científicos de la Universidad de Cambridge, Reino Unido, liderados por el español Alfonso Martínez Arias, han desarrollado un nuevo modelo del desarrollo embrionario temprano en nuestra especie.

Este nuevo sistema modelo permitirá investigar por primera vez en el laboratorio los procesos del desarrollo embrionario humano temprano, clave en la generación de defectos de nacimiento y enfermedades humanas.

“La gastrulación es el momento clave de la embriogénesis. Es cuando surge el organismo en sí, cuando se organizan las células con respecto a una serie de ejes virtuales que organizarán el desarrollo de tejidos y órganos”, explica Martínez Arias.

El equipo ha logrado generar estructuras tridimensionales, llamadas gastruloides, a partir de células madre de embriones humanos. Dicho modelo, publicado esta semana en la revista Nature, representa algunos elementos clave de un embrión de unos 18 a 21 días y permite observar los procesos que subyacen a la formación del cuerpo humano nunca antes observados.

Para los investigadores, un gastruloide de 3 días imita ciertas características clave de un embrión humano de 20 días. Así, sugieren que este modelo representa un primer paso hacia la modelización del cuerpo humano en 3D. “El conocimiento de estos procedimientos tiene el potencial de revelar las causas de los defectos de nacimiento y las enfermedades humanas, así como de crear pruebas para su detección en las mujeres embarazadas”.

“Este nuevo sistema modelo permitirá investigar por primera vez en el laboratorio los procesos del desarrollo embrionario humano temprano”, añade Naomi Moris, primera autora y experta de la Universidad de Cambridge.

Hallazgo pionero por las limitaciones éticas

Hasta ahora, la gastrulación se conocía como el período ‘caja negra’ del desarrollo humano, ya que las restricciones legales impiden el cultivo de embriones humanos en el laboratorio más allá del día 14 después de la fecundación, cuando comienza este proceso. Este límite moral –que no técnico– se estableció para que cayera en la etapa en que el embrión ya no puede formar un gemelo.

En los últimos años se han desarrollado varias técnicas para producir modelos similares a los embriones a partir de células madre animales y humanas. Esto ha llevado a los investigadores a pedir directrices específicas para proporcionar una supervisión ética más clara de este campo en rápido desarrollo. De momento, la legislación al respecto varía enormemente en los diferentes países.

Hasta ahora, la gastrulación se conocía como el período caja negra del desarrollo humano, ya que las restricciones legales impiden el cultivo de embriones humanos cuando comienza este proceso

“Nuestro trabajo permite estudiar de forma ética esta importante fase del desarrollo en humanos”, afirma Martínez Arias. “Hemos encontrado una manera de recapitular los elementos fundamentales de la gastrulación en nuestra especie, abriendo la posibilidad de analizar el momento en el que tienen su origen muchas enfermedades”.

Así, muchos defectos de nacimiento se originan durante este corto período, con causas que van desde la ingesta o exposición al alcohol, medicamentos, productos químicos e infecciones. Por eso, los autores subrayan que entender la gastrulación humana también podría arrojar luz sobre la infertilidad, el aborto espontáneo y los trastornos genéticos.

 Desarrollar mejores modelos de desarrollo humano

Los organismos modelo, incluyendo ratones y peces cebra, han permitido previamente a los científicos obtener algunos conocimientos sobre la gastrulación humana. Sin embargo, estos modelos pueden comportarse de manera diferente a los embriones humanos cuando las células comienzan a diferenciarse.

Los modelos animales pueden comportarse de manera diferente a los embriones humanos cuando las células comienzan a diferenciarse, como ocurrió con la talidomida.

Un ejemplo es la talidomida, utilizada para el tratamiento de las náuseas en embarazadas. El fármaco pasó los ensayos clínicos tras ser probado en ratones, pero posteriormente provocó graves defectos de nacimiento en bebés. “Por esta razón es importante desarrollar mejores modelos de desarrollo humano”, subrayan los autores.

Los gastruloides no tienen el potencial de desarrollarse en un embrión completamente formado. No tienen células cerebrales ni ninguno de los tejidos necesarios para implantarse en el útero. Esto significa que nunca podrían pasar de las primeras etapas de desarrollo y, por lo tanto, se ajustan a las normas éticas actuales.

junio 24/2020 (SINC)

Referencia:

Moris, N. et al.; An in vitro model for anteroposterior organisation during human development. Nature, June 2020. DOI: 10.1038/s41586-020-2383-9

El desarrollo embrionario es uno de los procesos más fascinantes de la naturaleza. La generación de millones de células a partir de una sola y su organización para producir la anatomía típica de cada especie es uno de los ejemplos de sistemas auto organizativos más precisos.

Ahora, científicos del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), han identificado un sistema que aporta información a las células del embrión sobre la posición que ocupan en los órganos en desarrollo. Dicho sistema, estudiado por su papel en la formación de las extremidades, permite a las células interpretar qué partes de la anatomía del órgano les corresponde formar.

Dicho sistema, estudiado por su papel en la formación de las extremidades, permite a las células interpretar qué partes de la anatomía del órgano les corresponde formar

El artículo, publicado en Science Advances, indica también que un mal funcionamiento de dicho sistema conduce a malformaciones congénitas y podría explicar, en parte, el efecto de la talidomida, fármaco conocido por producir una alta incidencia de anomalías de las extremidades.

“Entender cómo las células saben qué órganos y estructuras anatómicas deben producir en cada posición del embrión es uno de los retos más interesantes en este campo científico”, señala Miguel Torres, coordinador del trabajo.

La teoría de la información posicional, enunciada hace más de 50 años por el científico británico Lewis Wolpert, proponía un posible mecanismo por el cual las células obtendrían información acerca de su posición en el embrión.

“El sistema sería comparable a los sistemas de geolocalización, como el GPS que utilizan los teléfonos móviles”, explica Torres. “Consta de un sistema de referencia externa, que serían las señales de los satélites, y otro de interpretación de las señales, que estaría en nuestros teléfonos móviles. En los sistemas biológicos, además, la información posicional en cada célula desencadenaría un plan de desarrollo distinto y específico de cada posición”.

Cómo obtienen la información

El equipo del CNIC, en colaboración con investigadores de los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos (NIH), ha analizado las bases moleculares de la formación de las extremidades. De esta forma, han conseguido descifrar cómo obtienen las células información sobre su posición en el eje próximo-distal de los primordios, estado rudimentario en que se encuentra un órgano en formación, de las extremidades.

Según Irene Delgado, primera autora del estudio, hemos identificado un factor de crecimiento, llamado FGF, como la señal que reciben las células para interpretar su posición. Las moléculas, señalizador de este factor de FGF, añade, son producidas y enviadas al medio extracelular por solo un pequeño grupo de células en la parte más distal o alejada del primordio. La señal se modula en función de la cercanía o lejanía (proximal/ distal).

Es decir, “cuanto más distal es la posición de una célula, más señal FGF recibe, y menos recibirá si es más proximal”, apunta Delgado.

Asimismo, los investigadores han logrado identificar una molécula que tiene la función de interpretar las señales de FGF en las células receptoras. Se trata del factor de transcripción denominado Meis, que interpreta las señales de FGF, y que se distribuye en un gradiente lineal de abundancia.

Es decir, es muy abundante en las células situadas en la zona más proximal y tanto menos abundante cuanto más distales se encuentran las células. En otras palabras, “la cantidad de Meis en cada célula es una lectura de la cuantía de FGF recibida y, por tanto, de su posición a lo largo del eje próximo-distal de la extremidad en desarrollo”, aclara Torres.

Una cuestión de distancia

Se sabe que los factores de transcripción son capaces de regular el funcionamiento del genoma, encendiendo o apagando genes responsables del comportamiento celular. Por este motivo, señalan los investigadores, la abundancia de Meis determina la activación de distintos grupos de genes específicos de cada una de las regiones del eje próximo-distal, como los genes Hox.

De esta manera, células que obtienen la información de que su posición es la más proximal son programadas para producir el hombro, mientras que las más distales son programadas para hacer las manos y las intermedias para hacer el brazo, codo y antebrazo, asegura Delgado.

Células que obtienen la información de que su posición es la más proximal son programadas para producir el hombro, mientras que las más distales son programadas para hacer las manos

El sistema descubierto, destaca Torres, es esencial para la formación correcta de las extremidades”. Los mecanismos descritos, además, son relevantes para avanzar en el entendimiento del origen genético de la focomelia, una anomalía congénita en la que se desarrollan solo las manos y los pies, mientras que el resto de la extremidad es rudimentario.

En este estudio, al eliminar experimentalmente el sistema de información posicional descubierto, todas las células del primordio de la extremidad recibían la información errónea de que eran distales, lo cual produjo dicha anomalía congénita.

Una explicación para la talidomida

Asimismo, la información obtenida es relevante y puede explicar, en parte, los mecanismos de acción de la talidomida, medicamento conocido por producir una alta incidencia de malformaciones de las extremidades. Investigaciones anteriores sobre el efecto de este fármaco indicaron que Meis, es uno de los factores afectados.

Para los autores, estos hallazgos establecen un nuevo modelo para la generación de identidades de proximal a distal en las extremidades de vertebrados y proporcionan una base molecular para la interpretación de los gradientes de señal del factor FGF durante la formación de patrones axiales en el embrión de vertebrados.

junio 07/ 2020 (SINC)

Referencia:

Delgado et al.: Proximo-distal positional information encoded by an Fgf-regulated gradient of homeodomain transcription factors in the vertebrate limb. Sci. Adv. 2020; 6 : eaaz0742

Con todo, a juicio de un grupo de investigadores de la Universidad de Campinas (Unicamp) que se ha venido abocando a estudiar el tema con el apoyo de la FAPESP – Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo, el protocolo oficial vigente en todo el país debe reformularse. Recientemente, los estudiosos informaron en la revista científica Frontiers in Microbiology, que es fundamental asegurar la representatividad de las muestras y su adecuado almacenamiento y transporte, a los efectos de obtener el resultado adecuado en la investigación viral de las placentas. El virus puede infectar distintos puntos de la placenta humana, tales como las vellosidades coriónicas, la placa basal, la placa coriónica, la membrana amniótica o incluso el cordón umbilical.

Este descubrimiento sugiere que los test de diagnóstico deben contemplar esas distintas áreas de la placenta, a los efectos de asegurar una adecuada representatividad y un diagnóstico más preciso. “En lugar de ello, el protocolo actual describe que las muestras deben medir un centímetro cúbico y no especifica qué zonas de la placenta deben analizarse”, dice el biólogo molecular José Luiz Proença Módena, coordinador del Laboratorio de Estudios de Virus Emergentes (Leve) del Instituto de Biología de la Unicamp y coautor del estudio.

En el trabajo se analizaron 17 placentas de mujeres que tuvieron hijos en el Centro de Atención Integral de la Salud de la Mujer (Caism) de la Unicamp. De dicho total, 14 casos dieron positivo para el virus del Zika cuando se utilizó un kit desarrollado por los científicos de la Unicamp que posibilita la realización de test moleculares de tipo PCR en tiempo real, un método con el cual se puede detectar el ARN viral de las muestras de placenta.

“Extrajimos cuatro fragmentos de todas las zonas de la placenta de cada paciente, incluso del cordón umbilical”, informa Proença Módena, quien remarca que se realizó un seguimiento de las gestantes que exhibieron síntomas de la enfermedad tales como fiebre y manchas en la piel durante el embarazo o que dieron a luz bebés con microcefalia entre 2016 y 2017. De acuerdo con el investigador, la extracción de varios fragmentos de la placenta eleva las probabilidades de detectar la presencia del virus del Zika, toda vez que existen zonas de ese órgano que concentran más virus que otras.

Los investigadores se mostraron sorprendidos al ver que el examen realizado con muestras de placenta de las mismas pacientes en el Instituto Adolfo Lutz, el principal organismo de vigilancia epidemiológica de São Paulo, que aplica el protocolo recomendado por el Ministerio de Salud, dio negativo en todos los casos. “Esto muestra la urgencia de introducir modificaciones en el método vigente”, afirma Proença Módena.

El Instituto Adolfo Lutz informó a través de su asesoría de comunicación que las pruebas con placentas siguen realizándose con base en el protocolo oficial y que por el momento no existe una perspectiva de introducir alteraciones. Para Proença Módena, las nuevas demandas de pruebas de laboratorio para detectar el nuevo coronavirus (SARS-CoV-2) dificultarían cualquier tramitación tendiente a alterar el protocolo a corto plazo.

“La epidemia causada por el coronavirus probablemente postergará una posible reformulación del test de diagnóstico para la detección del virus del Zika en la placenta”, sostiene Proença Módena, quien también debió interrumpir sus actividades habituales de investigación para ayudar a la fuerza de tareas implementada en la Unicamp para contener el avance del coronavirus. De acuerdo con el investigador, el diálogo entablado con el Ministerio de la Salud a finales de 2019 para estructurar ajustes en el protocolo de extracción en placentas también sigue paralizado.

Para la médica Maria Laura Costa do Nascimento, docente de la Facultad de Ciencias Médicas de la Unicamp y coautora del trabajo, la situación de emergencia ha exigido efectivamente que muchos proyectos reorienten sus esfuerzos de investigación con miras a enfrentar al nuevo coronavirus. Sin embargo, la investigadora refuerza la necesidad de implementar un protocolo sistemático para la extracción de muestras de placenta tan pronto como sea posible. En el contexto de la actual pandemia, hasta el momento no se ha comprobado la transmisión vertical del COVID-19, pero faltan estudios de calidad en lo concerniente a la investigación viral placentaria. El grupo de la Unicamp pretende utilizar el conocimiento adquirido mediante el estudio sobre el virus del Zika y también investigar las placentas de casos de infección con COVID-19 durante el embarazo.

“La placenta es un órgano sumamente importante para diagnosticar diversas enfermedades, entre ellas la que causa el virus del Zika”, dice Costa do Nascimento. “Aproximadamente el 70% de los infectados corresponde a casos asintomáticos o que exhiben síntomas leves, lo cual lleva a que esos enfermos tarden a la hora de buscar atención médica”. La investigadora aclara que la probabilidad de que un análisis dé positivo una vez pasada la fase aguda de la infección es pequeña: el virus puede detectarse durante hasta cinco días en la sangre y ocho días en la orina contando a partir del primer día de la infección. En tanto, en la placenta, dice la médica, pueden detectarse vestigios del microorganismo meses después del comienzo de la infección. Según el Ministerio de Salud de Brasil, se registraron alrededor de 2.054 casos de zika en el país hasta el comienzo del mes de abril.

Los investigadores reconocen que la alteración del protocolo no es una tarea sencilla. La extracción de una cantidad mayor de muestras de partes específicas de la placenta puede traer aparejada una elevación de los costos, por ejemplo. “Una cosa es extraer, de manera aleatoria, un fragmento de la placenta y mantenerlo en un congelador a -20 °C, tal como se hace actualmente. Otra es extraer cuatro o cinco fragmentos específicos y conservarlos a -80 °C”, sostiene Proença Módena.

De acuerdo con Costa do Nascimento, el reto consistirá en asegurar que las maternidades del país cuenten con un cuerpo técnico capacitado como para realizar un procedimiento de mayor especificidad y aparatos adecuados como para mantener las muestras en buenas condiciones desde el momento de la extracción hasta su almacenamiento en los laboratorios de referencia, que se encargan de realizar los test de diagnóstico. “Resulta complicado trabajar con muestras extraídas durante los partos, fundamentalmente cuando los mismos se concretan de modo no programado y quedan a cargo de médicos de guardia en los hospitales”, subraya la investigadora. “Esos profesionales deberían capacitarse para saber extraer fragmentos específicos de la placenta y asegurar la calidad y la representatividad de las muestras, haciendo las extracciones en el menor tiempo posible después del parto.”

junio 03/2020 (Dicyt)

En su trabajo, publicado en la revista Nature Materials, los científicos han inyectado el chip en el interior de un óvulo de ratón junto con un espermatozoide para estudiar las etapas iniciales de la fertilización. El dispositivo, que funciona como sensor mecánico, mide apenas 22 por 10,5 micrómetros, tiene un grosor de 25 nanómetros y una longitud 3 veces más pequeña que el diámetro de un cabello humano.

Con el chip dentro, los científicos han podido medir las fuerzas que reorganizan el interior del óvulo, es decir, su citoplasma, desde que se introduce el espermatozoide hasta que se divide en dos células. Haciendo un símil con el baile, el embrión realiza una coreografía de movimientos durante su desarrollo y hemos visto que no solo el movimiento es importante sino también la intensidad del mismo, comenta el líder del trabajo.

José Antonio Plaza, que dirige el Grupo de Micro y Nanoherramientas en el IMB-CNM-CSIC, explica. Nosotros vemos a través de microscopia óptica cómo el chip se dobla en el interior de la célula. Dado que conocemos perfectamente qué fuerza hay que aplicar para que se doble el dispositivo de una determinada manera, y lo hemos modelizado, visualizar la curvatura nos permite inferir qué fuerzas mecánicas se están dando en el interior de la célula, añade Plaza.

La investigación es novedosa porque la detección de estas fuerzas se ha realizado de manera directa, esto es, desde el interior del embrión y a lo largo de todo el proceso inicial de fertilización. Casi todos los trabajos realizados hasta la fecha usan herramientas externas, obteniendo una medida indirecta y si lo hacen desde el interior es de una forma muy local y no describen la reorganización del citoplasma, apuntan los autores.

Así, los científicos han hecho una medida preliminar de las fuerzas que se obtienen en la reprogramación del ADN del espermatozoide, algo que sucede justo tras la inyección del espermatozoide. Aunque es muy difícil de comparar, hemos visto que estas fuerzas son mayores que las que otros grupos han medido en células musculares, señala el investigador del CSIC.

También se ha observado que el efecto de la membrana del embrión, que es más rígida que su interior, es la responsable de que los pronúcleos (núcleos que transportan el material genético de la hembra y del macho) converjan en el centro del embrión para fusionarse. Durante la fusión, no se han detectado fuerzas. Esto podría ser así, dicen los científicos, porque de esa forma se facilita la reorganización de los cromosomas.

La siguiente etapa es la división de la primera célula en dos. Aquí, los científicos han visto cambios en la rigidez del citoplasma. En este momento, nuestros chips revelan que el citoplasma se hace más rígido, hecho que facilitaría la transmisión de las fuerzas dentro del embrión para conseguir elongarse, afirma Plaza. Esta elongación es necesaria para la posterior división en dos células. Después, en el momento en que la célula se divide en dos, el citoplasma es menos rígido, posiblemente para facilitar la división.

mayo 27/2020 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

El currículum de Anna Veiga (Barcelona, 1956) impresiona. Doctora en Ciencias Biológicas por la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), es directora de I+D del Área de Biología del Servicio de Medicina de Reproducción de Dexeus Mujer y profesora asociada de la Universidad Pompeu Fabra (UPF).

Desde 2005 es la directora del Banco de Líneas Celulares del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMR[B]).

Veiga ha llevado a cabo investigaciones en los campos de la reproducción y la genética, el desarrollo del embrión y el estudio de su calidad a través del diagnóstico preimplantacional.

Uno de sus mayores logros es haber sido la madre científica de la primera niña probeta española, que nació en 1984. Pero a Veiga le queda mucho por hacer. A principios de este año se dio a conocer la aprobación de los primeros experimentos de edición genética embrionaria en España, un proyecto pionero que ella liderará.

“Lo principal es minimizar los contagios en los centros de reproducción asistida”, explica Anna Veiga. “Aunque el 100 % de seguridad nunca se puede alcanzar, sí podemos maximizar las medidas de seguridad”

Durante la pandemia por el SARS-COV-2 ha coordinado el grupo de trabajo COVID-19 de la Sociedad Europea de Reproducción Humana y Embriología (ESHRE), encargado de analizar la situación. Recientemente publicaron un documento en el que solicitaba el restablecimiento de los tratamientos con una serie de directrices básicas para minimizar los riesgos y asegurar las buenas prácticas médicas en los centros.

En España, el Ministerio de Sanidad ya ha autorizado la reapertura de las unidades y clínicas de reproducción asistida, con algunas medidas de seguridad. “Sobre todo, lo que hay que cambiar es con relación a los pacientes, no tanto en el laboratorio”, explica Veiga.

“La clave está en que, aunque hay pocos datos aún, parece que las mujeres embarazadas no tienen mayor riesgo de contagiarse ni tampoco mayores peligros en el embarazo o parto si están contagiadas”, apunta la experta. “Aunque el 100 % de seguridad nunca se puede alcanzar, sí podemos maximizar las medidas de seguridad (testear a profesionales y pacientes, mantener la distancia, coincidir la menor gente posible…). Lo principal es minimizar los contagios”.

¿Cómo ha podido influir la COVID-19 en las mujeres que esperaban tratamiento?

Aunque la mayoría de las pacientes entendieron perfectamente qué era lo principal en este momento de crisis sanitaria, en la ESHRE hemos recibido algunas quejas por haber cesado la actividad. Pero la normativa estaba clara. En España, Sanidad dijo que cualquier procedimiento médico que no fuera urgente no tenía justificación.

Para alguna paciente, una diferencia de 2 o 3 meses puede ser crítica en la posibilidad de quedarse embarazada, pero para muy pocas (incluso para aquellas de edad avanzada). Lo que sí se ha continuado haciendo es preservar la fertilidad por causas oncológicas, ya que se trataba de un procedimiento urgente.

“Aunque la mayoría de las pacientes entendieron qué era lo principal en este momento de crisis sanitaria, hemos recibido algunas quejas por haber cesado la actividad. Pero la normativa estaba clara”

A principios de año obtuvo la autorización para editar embriones, ¿cuál es el objetivo de este proyecto?

Entender el papel que tienen determinados genes en el desarrollo del embrión. Vamos a silenciar un determinado gen y entender cuál es su función al observar cómo se desarrolla cada embrión una vez que se haya hecho esa modificación específica. En primer lugar queremos replicar los resultados de una publicación de 2017 sobre el gen OCT4 y su papel en la evolución del embarazo.

No queremos curar o modificar el embrión con ninguna finalidad terapéutica. De hecho, esos embriones no están afectos de ninguna enfermedad; en principio son completamente sanos, donados por parejas que se han sometido a fecundación in vitro (FIV) y que ya no los desean para su uso.

¿Qué resultados esperan conseguir?

Existe la tendencia a pensar si esto servirá para que las parejas tengan más posibilidades de embarazo. Evidentemente queremos que el conocimiento básico y la aplicación clínica se conecten, pero a veces esa conexión no es tan inmediata.

A pesar de que encontremos que uno de esos 3-4 genes que queremos estudiar tenga una relación con el desarrollo del embrión, es muy probable que no nos sirva realmente para decir que, si una pareja no ha conseguido embriones evolutivos, es porque dicho gen no funciona. Pero la idea es esa, acabar ligando ambas facetas para conseguir embarazos.

¿La sociedad conoce la utilidad principal de investigar con embriones?

Sí, la sociedad lo tiene muy claro. No como cuando empezamos a trabajar en fecundación in vitro (FIV), que era algo absolutamente desconocido. La gente se imaginaba procesos extrañísimos, como niños metidos en botes. En estos momentos, quién tiene problemas a la hora de reproducirse utiliza esta técnica y no se avergüenza.

Al principio, había algo de incomprensión al respecto y la gente restringía esta información al ámbito más íntimo. Ahora, en un colegio de un país como España hay entre un 3-4 % de niños nacidos gracias a la FIV.

¿Quién debe decidir sobre los problemas éticos en las terapias genéticas?

Cualquier tema que esté relacionado con el origen y final de la vida levanta un debate. La legislación resuelve algunos de los problemas, pero debemos decidirlo entre todos. ¿Está bien modificar genéticamente un embrión para que ese futuro hijo no tenga una enfermedad? Cuando hay indicaciones médicas, ya casi todo el mundo dice que sí. Además, el diagnóstico genético preimplantacional resuelve muchos de los problemas.

“Cuando empezamos a trabajar en fecundación in vitro (FIV), la técnica era absolutamente desconocida. La gente se imaginaba procesos extrañísimos, como niños metidos en botes”.

En cualquier caso, el debate ético ahora entra en otro punto, cuando ya no hablamos de una enfermedad sino de una mejora, como potenciar determinados genes relacionados, por ejemplo, con la inteligencia. Se habla de niños a la carta, pero muchas de esas características no son debidas a un solo gen. Por eso, aunque quisiéramos hacerlo, no podríamos porque no sabemos, no es tan sencillo.

¿Qué opina sobre el cese del anonimato propuesto por el Comité de Bioética de España de los donantes de óvulos, espermatozoides o embriones?

Teniendo en cuenta la disponibilidad de los test genéticos y lo que conocemos del genoma hoy en día, el anonimato es muy difícil de preservar.

En internet hay páginas web que se dedican a buscar los progenitores de la descendencia que ha sido concebida mediante donación.

Es lo mismo que ocurría hace años con la adopción, pero ahora pasa en reproducción asistida. Mucha descendencia fruto de una donación de ovocitos o de semen no sabe que lo es. Y hay que tener en cuenta que, a lo largo de su vida, casi todo el mundo se hará algún tipo de test que le relacione genéticamente con sus progenitores.

Los que trabajamos en reproducción asistida obviamente no obligamos a nadie, pero aconsejamos que las parejas que utilizan gametos de un tercero se lo cuenten a su descendencia desde el principio.

¿Qué cambiará en los procesos de donación?

En otros países en los que el anonimato ha desaparecido (como Inglaterra o Países Bajos) se ha producido un cambio en los donantes: el donante anónimo y el donante no anónimo son distintos tipos de población. Probablemente descienda también el número de forma importante, pero como en los otros estados, la situación acaba normalizándose. Quizá la situación más favorable sería intentar tener un sistema mixto, es decir, que tanto donantes como receptores puedan optar por la donación anónima o no anónima.

“Los que trabajamos en reproducción asistida aconsejamos que las parejas que utilizan gametos de un tercero se lo cuenten a su descendencia desde el principio”.

Pero hemos de ir normalizando un poco esta situación, los descendientes tienen que saber que son fruto de una donación. Hay un porcentaje muy elevado de niños y niñas que lo averigua en una situación de riesgo para su salud o por uno de estos test, y es más traumático.

Usted fue la madre científica de la primera niña probeta en España. ¿Cómo ha cambiado la maternidad en los últimos años?

Enormemente. Sobre todo, en los países del sur de Europa, donde se están teniendo hijos a edades mucho más avanzadas que antes. Esto ocurre por un montón de razones: las mujeres se han incorporado al mercado laboral y algunas deciden que la maternidad no es una prioridad o, al menos, no lo es tan pronto.

Esto conlleva una serie de cambios y, sobre todo, de dificultades. Cuando empezamos a trabajar en fecundación in vitro (FIV),  tratábamos problemas de fertilidad: trompas obstruidas, problemas ovulatorios, problemas masculinos… Estas complicaciones también existen en la actualidad, pero la gran parte de los casos que tratamos son mujeres que están llegando a la menopausia y quieren un embarazo. No son infértiles, sino que se les está acabando su periodo reproductivo.

¿La maternidad en el futuro será vía reproducción asistida o no será?

Yo espero que no sea así, francamente.

mayo 12 /2020 (SINC)

Nota: Parte de esta entrevista se hizo en Madrid antes de la pandemia de COVID-19.

El pasado junio la revista Science publicó una revisión especial sobre los organoides en la que participaba tu grupo de investigación.

¿Qué se sabe hasta ahora sobre su uso en el desarrollo embrionario?

El campo de los organoides se ha desarrollado enormemente en los últimos años. Recientemente los investigadores se han dado cuenta de que no solo podemos reproducir la estructura de un órgano en el laboratorio usando células madre adultas para formar organoides, sino que también podemos reproducir la organización de un embrión utilizando células madre embrionarias. El resultado final sería un embrioide.

Parece algo realmente complejo…

No, el concepto básico es muy simple. Sabemos que las células madre embrionarias tienen la capacidad de formar todos los tipos de células presentes en el organismo adulto, pero se desconocía si era posible encontrar las condiciones adecuadas para que consigan hacerlo de manera organizada en una placa de cultivo.

“Desarrollamos un método para cultivar embriones durante 13 días. Un tiempo crucial ya que el 30 % no consiguen seguir adelante y desconocemos el porqué”.

¿Y ahora sí lo sabemos?

Sí, y es posible. Las células madre embrionarias, tanto de ratón como de humano, se han utilizado para formar estructuras en el laboratorio que se organizan y desarrollan como embriones tempranos. El desarrollo de los embrioides de ratón está más avanzado que el de los humanos, y ya se ha conseguido combinar células madre embrionarias con células madre extraembrionarias, es decir, las que forman la placenta, para formar dichos embrioides con todos los tejidos de embriones tempranos verdaderos.

¿Es optimista sobre su potencial utilización en este ámbito?

Esta nueva tecnología ayudará en el futuro a analizar los mecanismos básicos del desarrollo de los embriones sin necesidad de utilizarlos. Esto es particularmente importante para el estudio del desarrollo humano, ya que los embriones sobrantes de la fecundación in vitro son un material muy escaso. La otra ventaja de este sistema es que es más simple que un embrión verdadero, con lo cual se puede examinar la influencia de variables específicas en el desarrollo.

Imagino que conseguir embriones para la investigación es complejo

Todos los embriones humanos que hemos utilizado en nuestra investigación son sobrantes de la fecundación in vitro, es decir, los padres decidieron donar los embriones a la investigación en vez de dejarlos perecer. La donación fue específica a nuestro proyecto, y todo el trabajo se hizo bajo la regulación de la autoridad competente en Inglaterra, la Autoridad de Fertilización Humana y Embriología (HFEA).

En 2016 publicaste un estudio mostrando cómo habíais logrado mantener con vida por primera vez embriones humanos in vitro durante trece días. ¿Cómo se puede aplicar este hallazgo en el campo de la fecundación?

Los sistemas de cultivos tradicionales nos permitían cultivar los embriones humanos hasta el día 7, cuando es necesario implantarlos en el útero materno. Nosotros decidimos desarrollar un método para cultivarlos durante una semana más, ya que este tiempo es crucial: aproximadamente el 30 % de los embriones no consiguen seguir adelante y desconocemos el porqué.

Sorprendentemente, comprobamos que los embriones seguían desarrollándose hasta el día 13, sin necesidad de útero materno. Ahora nos gustaría utilizar este sistema para analizar por qué tantos embriones no consiguen seguir adelante, y predecir cuáles tienen más potencial de desarrollarse de manera correcta.

¿Qué se ha avanzado desde entonces?

En la actualidad estamos utilizando este nuevo sistema para estudiar embriones humanos que tienen anomalías concretas. Por ejemplo, embriones con un número incorrecto de cromosomas. Sabemos que una de las grandes limitaciones para la reproducción humana es la alta tasa de problemas cromosómicos, sin embargo, desconocemos las consecuencias concretas de anomalías específicas.

“Todos los embriones humanos que hemos utilizado en nuestra investigación son sobrantes de la fecundación in vitro”

¿Y vais a trabajar en averiguarlo?

Nuestro objetivo actual es comprender cómo alteraciones concretas en el número de cromosomas del embrión afectan su desarrollo. En febrero de 2020 empezaré mi propio grupo de investigación en el Laboratorio de Biología Molecular de Cambridge, y continuaré estudiando los mecanismos necesarios para el correcto desarrollo del embrión.

¿Es cierto que los embriones, aunque no estén implantados en el útero, son autónomos?

Los embriones muestran un cierto grado de independencia. Lo que comprobamos es que estructuras concretas como la cavidad amniótica –que protege al embrión de daños mecánicos o de la respuesta inmunitaria de la madre– o los tejidos característicos de la placenta y el saco vitelino se pueden formar sin necesidad de que el embrión esté implantado. Nuestros descubrimientos, junto con el desarrollo de los embrioides, nos demuestran que los embriones y las células madre embrionarias tienen una capacidad increíble para formar estructuras de manera correcta y autónoma. Solo tenemos que encontrar las condiciones adecuadas para que lo consigan.

¿Qué logros consideras que alcanzaréis en el futuro?

En el futuro esperamos poder utilizar estos nuevos modelos de embrioides y sistemas de cultivo para entender cómo el embrión humano transforma radicalmente su forma en el momento de la implantación, y qué mecanismos no funcionan cuando los embriones no lo consiguen. Descubrir los mecanismos básicos del desarrollo es el primer paso de cara a desarrollar en el futuro técnicas para mejor la eficacia de la reproducción asistida.

enero 27/2020 (SINC)

Esta investigación, que publica la revista Nature,  prevé implantar células humanas en embriones de ratón y rata para trasplantarlos posteriormente en animales sustitutos, con la intención de producir especímenes con órganos hechos a partir de células humanas que posteriormente puedan ser trasplantadas a personas.

Este tipo de experimentos ya se habían probado en otros países, como Estados Unidos, pero nunca había podido llevarse a cabo. Japón también tenía prohibidos explícitamente estas investigaciones, pero el pasado mes de marzo cambió su legislación para permitir la creación de embriones que combinen células humanas y animales que puedan ser implantados en animales y el embarazo se lleve a término.

De este modo, Nakauchi se convierte en el primer científico en obtener esta autorización, que está pendiente de la aprobación final en agosto.

El investigador ha explicado que no va a intentar llevar a término ningún embrión híbrido de momento, sino que cultivará embriones en ratas y ratones hasta los 15 días, cuando los órganos del animal están formados en su mayoría y es casi a término, y después pedirá autorización al gobierno para trabajar con embriones híbridos en cerdos hasta 70 días.

Expertos en bioética han expresado su preocupación a causa de estas investigaciones ante la posibilidad de que las células humanas puedan desviarse más allá del desarrollo del órgano objetivo, viajar al cerebro del animal en desarrollo y puedan alterar su cognición, pero Nakauchi asegura que estas posibilidades se han tenido en cuenta en el diseño del experimento. Estamos tratando de generar órganos específicos, por lo que las células van solo al páncreas, puntualiza.

Según ha explicado, la técnica que van a probar consiste en crear un embrión animal que carece de un gen necesario para la producción de un determinado órgano, como el páncreas, y luego inyectar células madre pluripotentes inducidas por humanos (iPS) en el embrión animal para que en su desarrollo pueda fabricar el órgano, que no puede producir con sus propias células.

En 2017, Nakauchi y sus colegas realizaron una prueba preliminar inyectando células iPS de ratón en el embrión de una rata que no pudo producir un páncreas. La rata formó un páncreas hecho completamente de células de ratón. A continuación, trasplantaron ese páncreas a otro ratón diseñado para tener diabetes y el órgano producido por ratas pudo controlar los niveles de azúcar en la sangre, curando al ratón de la diabetes tipo 1. P

Posteriormente lo probaron en embriones entre humano y oveja, pero no funcionó.

Según explicaron, se debió al uso de especies evolutivamente distintas como cerdos y ovejas porque las células humanas serán eliminadas de los embriones del huésped desde el principio.

agosto 16/2019 (Europa Press).- Tomado del Boletín temático en Medicina. Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

“En la última edición, en 2013, el trasplante de útero y el nacimiento de un bebé tras éste era un logro que estaba por llegar ya ocurre. El profesor Brännström lo logró el pasado septiembre de 2014 y ya son 3 las gestaciones a término con esta técnica”, expreso el director médico del Grupo IVI, Antonio Requena, en la presentación del congreso.

Lograr el embarazo siempre ha sido el cometido principal de la medicina reproductiva pero a medida que avanzan las investigaciones, los retos de la reproducción se amplían hasta ocuparse también de erradicar enfermedades genéticas y otros desórdenes que impiden el nacimiento de un niño sano o que comportan algún riesgo de desarrollar una enfermedad.

“Entre las investigaciones compartidas en el evento, expreso que hizo especial hincapié en las que tienen que ver con la genética y la epigenética.

Nuestra labor es que los pacientes de reproducción asistida tengan un bebé sano, pero si además en un futuro podemos garantizar la salud también en la edad adulta, mucho mejor.

De ahí la importancia de trabajos como el del doctor Felipe Vilella, titulado El origen materno de enfermedades adultas, que ha ganado el Premio Científico de la Society for Reproductive Investigation”, ha señalado el Dr. Requena.

El origen materno de enfermedades adultas

La investigación del Dr. Vilella expone cómo el endometrio es capaz de secretar moléculas específicas que son capaces de modificar transcriptómicamente al embrión, dando lugar a una posible modificación epigenética en la edad adulta.

“Este hallazgo nos muestra que existe un intercambio entre endometrio y embrión, en el que el endometrio puede inducir que en el embrión se expresen o se inhiban funciones específicas dándose lugar a modificaciones epigenéticas que nos muestra el proceso de transmisión de enfermedades como la diabetes o la obesidad”, ha explicado el doctor Requena. “Así, esta investigación abre la puerta a evitar este tipo de enfermedades cuando su causa es epigenética», ha añadido.

Trasplante de útero

El factor de infertilidad uterino absoluto afecta a 200 mil mujeres en Europa.

La ausencia de útero desde el nacimiento, la pérdida del mismo tras histerectomía o la no funcionalidad del mismo en términos reproductivos, son las causas de infertilidad en este caso. El trasplante de útero es una solución todavía en fase experimental pero que ya ha dado sus resultados positivos en cuanto a nacimientos.

El profesor Mats Brännström, que consiguió el primer nacimiento en el mundo tras trasplante de útero el pasado año, ha puesto de manifiesto “la importancia de seguir investigando en este relativamente efectivo método para atajar la infertilidad en este tipo de pacientes que carecen de útero”.

“En 2013 extrajimos 9 úteros de donantes vivas, para trasplantar a 8 mujeres que habían nacido sin útero y a una mujer que le había sido retirado tras un cáncer de cérvix”, ha explicado Brännström.

“Dos de las pacientes tuvieron problemas durante los primeros meses y fueron histerectomizadas, las otras siete recibieron la transferencia embrionaria, tras mostrar menstruaciones regulares dos meses después del trasplante. El primer nacimiento tuvo lugar en septiembre de 2014, un bebé varón nacido en la semana 31+5 por un problema de preeclampsia materna.

Tras este nacimiento hubo dos más sin problemas maternos, dos abortos, actualmente hay otro embarazo en curso y sólo una paciente con fallo de implantación tras cuatro transferencias embrionarias”, ha concluido.

abril 24/ 2015 (JANO)

Cuando un embrión se está formando, en las primeras fases del desarrollo sus células madre van «decidiendo» a qué parte del cuerpo irán a parar. Poseen la propiedad de la pluripotencia; es decir, son capaces de convertirse en células de cualquier tejido u órgano: la piel, las uñas, el pelo, etc.

Uno de los grandes sueños de la biomedicina es crear en el laboratorio células con esos «superpoderes» y utilizarlas en terapias personalizadas para regenerar tejidos enfermos del cuerpo. El sueño se gestó en 1962, año en que el británico John B. Gurdon descubrió que la especialización de las células es reversible; y tomó forma en 2006, cuando el japonés Shinya Yamanaka anunció por fin un método para reprogramar células maduras, como las de la piel, y dotarlas de pluripotencia.

Ambos compartieron el Nobel de Medicina en 2012 por sus logros, que han abierto la puerta a nuevos implantes de tejidos, como piel y médula ósea, creados a partir de estas nuevas células de pluripotencia inducida (iPSC, por sus siglas en inglés). Aunque los científicos llevan años reprogramando células adultas, apenas empiezan a comprender el mecanismo por el que lo consiguen.

Ahora, investigadores de todo el mundo reunidos en el proyecto Grandiose han explorado paso a paso los caminos de la reprogramación y han descubierto un nuevo tipo celular resultante del proceso: las células de clase F, llamadas así por el adjetivo fuzzy (borroso, en inglés), por la apariencia de las colonias que forman. Estas células son estables, lo que podría facilitar su uso terapéutico. Además, los nuevos detalles observados en el estudio permitirán controlar mejor el proceso. Los resultados se publican en una serie de cinco artículos en las revistas Nature y Nature Communications.

Investigadores de todo el mundo reunidos en el proyecto Grandiose han explorado paso a paso los caminos de la reprogramación

“Documentar ampliamente cada etapa del proceso proporciona la primera hoja de ruta exhaustiva para la reprogramación de las iPSC y una respuesta a por qué aparecen tipos de células pluripotentes no definidas”, afirman los investigadores de estos estudios.

Células F, rápidas y estables

Las células reprogramadas se consiguen al insertar en células maduras un cóctel de proteínas llamadas factores de transcripción, explica el albaceteño Juan Carlos Izpisúa Belmonte, investigador del Instituto Salk de Estudios Biológicos de La Jolla (California), que comenta en Nature los cinco artículos publicados. Además de los tipos ya conocidos de iPSC, la reprogramación produce otros estados pluripotentes no caracterizados.

Dos de los artículos revelan detalles del proceso de reprogramación que determinan los tipos de células que se obtienen de ella. Gracias a ese examen exhaustivo, los investigadores han identificado las células de clase F como un tipo diferente a las ya conocidas.

Las F proliferan a gran velocidad y son estables, lo que, en principio, podría ser útil para producir células a gran escala, un requisito necesario en las futuras terapias regenerativas para combatir enfermedades, como la diabetes. Su capacidad de reproducción “es positiva, pero la aplicación clínica todavía no es segura, porque las mutaciones derivadas de la inserción podrían formar tumores”, explica Izpisua Belmonte.

“Las células madre personalizadas para su uso terapéutico pueden ser una realidad”, afirma Izpisúa

Los tres estudios restantes complementan el trabajo, aportando una mirada más precisa a los procesos celulares y cambios moleculares que se producen durante la reprogramación y que inducen la pluripotencia.

Primeros pasos hacia la comprensión

En conjunto, los cinco trabajos abren la posibilidad de que existan más tipos de células alternativas, como las F, que podrían resultar útiles en medicina regenerativa y desarrollo de fármacos. “Estos cinco artículos marcan los primeros pasos hacia la comprensión de la pluripotencia de clase F y, por lo tanto, hacia el aprovechamiento de su potencial clínico”, asegura Izpisúa Belmonte.

“Queda por averiguar si las células humanas de clase F pueden dar lugar a células diferenciadas funcionales. Este proyecto ha abierto el campo a nuevos caminos de investigación”, concluye Izpisúa Belmonte. Según los científicos, en un futuro próximo, las células madre personalizadas para su uso terapéutico pueden ser una realidad.
diciembre 10/2014 (SINC)

Peter D. Tonge et al. «Divergent reprogramming routes lead toalternative stem-cell states» .Nature 516, 192-197 doi:10.1038/nature14047.10 Dic 2014

Samer M.I. Hussein et al. «Genome-wide characterization of theroutes to pluripotency» Nature. Vol 516, Pages 198`-206 doi:10.1038/nature14046.11 Dic 2014

Dong-Sung Lee et al. «An epigenomic roadmap to induced pluripotencyreveals DNA methylation as a reprogrammingmodulator«. Nature Communications 5, doi:10.1038/ncomms6619 .10 Dic 2014

Marco Benevento et al. «Proteome adaptation in cell reprogrammingproceeds via distinct transcriptional networks». Nature Communications 5, doi:10.1038/ncomms6613.10 Dic 2014

Jennifer L. Clancy et al. «Small RNA changes en route to distinct cellularstates of induced pluripotency«.Nature Communications 5, doi:10.1038/ncomms6522.10 Dic 2014

El trabajo se llevó a cabo en el Instituto de Neurociencias de Alicante (este)y en él también participaron la Universidad española de Lérida y el Max-Planck Institute for Neurobiology de Múnich.

Según un comunicado del Neurociencias, el estudio fue publicado en la revista «Current Biology«.

El trabajo desvela el mecanismo molecular que ocurre en el interior de la prolongación de las neuronas (axones) en crecimiento durante la fase del embrión, lo que permite respuestas rápidas a factores repulsivos y atractivos.

La proyección «talamocortical» es una de las conexiones más importantes del cerebro, ya que transmite la información desde los órganos sensoriales hasta la corteza cerebral, donde la integración de esta información da lugar a la percepción y a la generación de respuestas adecuadas a los estímulos internos y externos.

El desarrollo inadecuado de esta conexión podría estar implicado en algunas enfermedades neurológicas como el autismo o la epilepsia, y comprender el desarrollo temprano de la proyección talamocortical es un desafío fundamental para la neurociencia, según la investigadora del Neurociencias Guillermina López Bendito.

La científica explicó que mediante la combinación de estudios de bioquímica, biología molecular y genética se ha observado que la proteína FLRT3 está presente en las proyecciones del tálamo hacia la corteza cerebral, y no así en las que conectan con otras regiones del cuerpo.

«Este descubrimiento supone un avance significativo a la hora de entender los mecanismos implicados en la formación de conexiones axonales en el cerebro, además para diseñar acciones futuras de reparación o regeneración del tejido neuronal», añadió.
marzo 14/2014 (EFE)

Tomado del Boletín de Prensa Latina: Copyright 2012 «Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.»

Marzo 11, 2011 Diario Médico