Publicados hoy en Nature Biotechnology, los resultados de la investigación, liderada por la  UPF, muestran que se ha logrado editar el genoma de la bacteria de la piel ‘Cutibacterium acnes’ para que segregue y produzca la proteína NGAL, conocida por ser un mediador del fármaco contra el acné, la isotretinoína, que ha demostrado reducir el sebo al inducir la muerte de los sebocitos.

‘Hasta ahora, la bacteria de la piel ‘Cutibacterium acnes’ se consideraba intratable’ por lo que ‘era increíblemente difícil introducir ADN y conseguir que produjera o secretara proteínas a partir de un elemento insertado en su genoma’, ha explicado la primera investigadora del estudio, Nastassia Knödlseder. La universidad ha detallado que los investigadores insistieron en editar el genoma de esta bacteria porque es atractiva para la biología sintética para tratar enfermedades de la piel, dado que reside en el interior de los folículos pilosos -prácticamente donde se libera el sebo-, también por su importancia para la homeostasis de la piel, su estrecho contacto con dianas terapéuticas relevantes y el hecho de que se haya demostrado que se injerta con éxito cuando se aplica a la piel humana.

Validada en la piel de ratones, diferente a la humana La investigación ha determinado que la aplicación de este tipo de bacterias podría tratar el acné sin comprometer la homeostasis de todo el microbioma cutáneo. De momento, la bacteria manipulada se ha probado en líneas celulares de la piel y su administración se ha validado en ratones. Cuando la bacteria sintética resultante se aplica en la piel de los ratones, ésta vive y produce la proteína de interés, sin embargo, la piel de estos animales ‘no es comparable a la de los humanos’ porque ‘tiene más pelo, es más suelta, tiene menos lípidos y un mecanismo de sudoración distinto’, ha advertido la universidad. Por ello, ha indicado que para avanzar ‘es necesario probar la nueva bacteria en un modelo alternativo, que represente mejor la piel humana, como los modelos de piel en 3D’.

Enero 9/2024 (EFE) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

El XXXIV Congreso Nacional de la SED, reúne estos días en el Palacio de Congresos de Valencia a más de 1.200 profesionales para analizar las últimas novedades en esta patología, de gran impacto a nivel sanitario y económico.

Según explica Adolfo García Ocaña a DM, “en el año 2015 se descubrió la harmina entre más de 100.000 compuestos y, a partir de entonces, ha existido una explosión de estudios y nuevas moléculas que inhiben de forma específica la diana intracelular DYRK1A” y los ensayos en modelos animales preclínicos arrojan una conclusión clara: “Son capaces de aumentar la regeneración de células beta”.

Multiplicar por siete las células beta

Los resultados del grupo de investigación de García Ocaña -muchos de los cuales han sido presentados en los últimos dos años en la Sociedad Americana de Diabetes y han sido enviados recientemente para su publicación en revistas de alto impacto- indican que el tratamiento durante tres meses con harmina, en combinación con activadores del receptor de GLP1 (como exenatida, semaglutida), es capaz de aumentar siete veces la cantidad de células beta humanas en ratones trasplantados con islotes humanos.

“Esto supone que una persona que sea diabética con un número limitado de células beta pancreáticas, podría multiplicar por siete ese número en tres meses de tratamiento. Es muy significativo”, resume.

En estos momentos, están muy avanzados y próximos a su finalización estudios clínicos en fase 1 realizados en el Hospital Monte Sinaí de Nueva York, cuyo objetivo es calibrar la seguridad y determinar la dosis máxima tolerable de harmina. No obstante, recuerda García Ocaña, estamos en una etapa inicial del proceso y aún son necesarios los estudios en fase 1B y posteriores para comprobar “su utilidad en diabetes tipo 1 y 2”.

Posible encaje

¿Pero cuál es el posible encaje? En diabetes tipo 1, apunta el experto, “está claro que no hay una bala de plata: la harmina, o cualquier molecular similar, no va a ser capaz per se de automodular el sistema inmune, aumentar el número de células y protegerlas, entre otras cosas”.

Así se vislumbra “una combinación de las moléculas que aumentan la regeneración con inmunomoduladores para que el sistema inmune no ataque las células que estamos creando”. Para García Ocaña, el candidato podría ser “una semaglutida, que se están utilizando ahora” o los nuevos fármacos que están saliendo, que afectan tanto al receptor del GLP-1 como al del GIP o el glucagón. En palabras del especialista, ese enfoque “permitirá que haya una sinergia y mayor seguridad y especificidad”.

Su grupo de investigación ya ha observado que “harmina, en conjunción con un anticuerpo anti-CD3 (teplizumab, recientemente aprobado por la FDA), induce la remisión de la diabetes tipo 1 en ratones diabéticos”. En cualquier caso, insiste, fija un marco temporal para resultados definitivos por alrededor de 10-15 años. En diabetes tipo 2, es previsible que el proceso sea más ágil. Por el momento, “lo que hemos descubierto es que la harmina, junto con los activadores del receptor de GLP-1, tienen un efecto sinérgico aumentando la potencia de estas pequeñas moléculas”.

Además, se suma la especificidad que producen estos activadores del receptor de GLP-1 en células con dichos receptores. Y como existen fármacos que ya se usan en la clínica en pacientes con diabetes tipo 2, “es más fácil añadir una nueva molécula y ver cuál es el resultado”.

Abril 21/2023 (Diario Médico) – Tomado de Endocrinología – XXXIV Congreso Nacional de la SED https://www.diariomedico.com/medicina/endocrinologia/una-molecula-regenera-las-celulas-beta-en-islotes-pancreaticos.html Copyright Junio 2018 Unidad Editorial Revistas, S.L.U.

Estudiar del ADN no solo es importante por su papel como almacén de la información hereditaria en el núcleo de las células, también por sus posibles aplicaciones en nanotecnología. En particular, un proceso llamado ADN origami explota el plegado de hebras de ADN para crear moldes con los que sintetizar pequeñas estructuras (del tamaño de unos pocos nanómetros) en dos y tres dimensiones. Estas estructuras tienen aplicaciones como contenedores de productos farmacéuticos, conductores eléctricos y sensores.

Para ser capaz de controlar la forma de esas nanoestructuras, es importante conocer la elasticidad y las fuerzas de enlace de los componentes del ADN. Estas propiedades pueden medirse con la precisión necesaria a bajas temperaturas.

Se depositan hebras de ADN sobre un superficie de oro y se usa la punta de un microscopio de fuerzas atómicas para levantar un extremo de la hebra de ADN

En este contexto, investigadores de la Universidad de Basilea (Suiza) y la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) han desarrollado un nuevo método para determinar las propiedades mecánicas de moléculas de ADN en una superficie a temperaturas extremadamente frías.

El estudio, publicado en la revista Nature Communications, muestra cómo combinar medidas de espectroscopia de fuerzas y simulaciones numéricas para entender los procesos de adsorción y desorción de una superficie, y determinar así la respuesta mecánica del ADN a la escala de bases individuales.

La técnica de ‘spray’

En su trabajo los investigadores utilizaron una técnica llamada de ‘spray’ para depositar hebras de ADN con 20 nucleótidos del tipo citosina y una longitud de unos pocos nanómetros en una superficie de oro.

“Trabajando a una temperaturade 5 Kelvin, usamos la punta de un microscopio de fuerzas atómicas para levantar uno de los extremos de la hebra. Durante este proceso, cada una de los nucleótidos que forman la hebra se va despegando uno a uno de la superficie. De esta forma logramos determinar la elasticidad del fragmento y las fuerzas necesarias para despegar la molécula de ADN de la superficie de oro”, describen los autores.

Esta técnica, que se había aplicado antes a otras moléculas, muestra un comportamiento inesperado: cuanto más largo es el fragmento de ADN que se ha despegado, mayor es su elasticidad.

Según los investigadores este resultado se puede explicar considerando que los componentes individuales de la hebra de ADN se comportan como un conjunto de muelles conectados entre sí: “Las medidas nos permiten determinar la respuesta elástica del enlace químico entre cada par de nucleótidos vecinos”.

Se ha observado un comportamiento inesperado: cuanto más largo es el fragmento de ADN que se ha despegado, mayor es su elasticidad

Las simulaciones de ordenador, desarrolladas por los investigadores de la UAM, han ayudado a entender tanto la estructura del ADN después del proceso de adsorción, como la razón por la que el ADN se despega de forma discontinua de la superficie.

Estas simulaciones muestran que hay una competencia entre la deformación elástica acumulada en el fragmento despegado y los enlaces entre las bases de citosina en cada nucleótido y la superficie de oro. Por encima de una cierta deformación umbral, estos enlaces se rompen y la hebra se desplaza de forma abrupta sobre la superficie. Los valores de elasticidad obtenidos a partir de las simulaciones están en muy buen acuerdo con los experimentos, confirmando la validez del modelo de muelles en serie para describir la respuesta mecánica.

El estudio también confirma que la espectroscopia de fuerzas a baja temperatura es una herramienta muy adecuada para estudiar la elasticidad y las propiedades de enlace de hebras de ADN sobre superficies. Al igual que la microscopia electrónica de baja temperatura, proporciona a los científicos una imagen de la estructura de muestras biológicas.

“Esta técnica nos da acceso a las propiedades de fricción y respuesta mecánica de los componentes del ADN, lo que resulta fundamental para determinar la viabilidad de posibles técnicas alternativas de secuenciación basadas en microscopia de fuerzas”, concluyen los autores.

mayo 02/ 2019 (SINC)