Biólogos descubren solución a problema que limitaba el desarrollo de las terapias con células madre en humanos

  Biólogos de la universidad de San Diego, California han descubierto una estrategia efectiva que podría prevenir que el sistema inmune humano rechaze los injertos de células madre embrionarias, un grave problema que ha estado limitando el desarrollo de terapias con células madre. Este descubrimiento además le aporta a los científicos mayor conocimiento sobre cómo los tumores evaden el sistema inmune humano cuando se multiplican por el cuerpo.

  El logro, publicado en la edición online del periódico Cell Stem Cell por una colaboración con científicos provenientes de China fue logrado por el desarrollo de ratones de laboratorio "humanizados" que contienen un sistema inmune humano funcional capaz de crear un vigoroso rechazo de la células extrañas derivadas de las células madre embrionarias.

 "Para el trasplante de órganos ha sido bastante efectivo" comenta Yang Xu, profesor de biología que lideró el equipo de investigación que incluía a Ananda Golrath, profesora de biología asociada de la universidad de San Diego. "Pero para la terapia de células madre, el uso a largo plazo de drogas tóxicas que suprimen el sistema inmune trae consecuencias graves".

  Los investigadores han intentado buscar un modelo de sistema inmune humano que les permita desarrollar estrategias para implantar células alogénicas derivadas de células madre embrionarias de manera segura..

  "El problema es que solo teníamos información del sistema inmune de los ratones y esto no puede ser implementado en humanos ya que son bastante diferentes" explica Xu. "Así que lo que decidimos fue optimizar a los ratones humanizados para que tengan un sistema inmune humano funcional".

   Para lograr esto los biólogos tomaron ratones con sistemas inmunes deficientes e injertaron en sus cuerpos tejidos de timo fetales humanos  y células hemocitoblasto madre derivados de un hígado fetal del mismo donante.

  "Eso les creó a los ratones un sistema inmune humano que rechaza efectivamente células derivadas de células madre embrionarias" dijo Xu. 

   Con estos ratones "humanizados" como modelo, los biólogos probaron gran variedad de moléculas que suprimen el sistema inmune solas o en combinación y descubrieron que una combinación funciona perfectamente para  para proteger a las células derivadas de células madre embrionarias del rechazo por parte del sistema inmune.

  Esta combinación es la CTLA4-lg, una droga aprobada por la FDA para tratar la artritis reumática que suprime los linfocitos responsables del rechazo inmune  y una proteína llamada PD-L1 que es conocida por inducir la tolerancia inmune en tumores. Los investigadores descubrieron que la combinación de estas dos moléculas permite que las células alogénicas sobrevivan en ratones humanizados sin iniciar un rechazo inmune.

   "Si expresamos ambas moléculas en células derivadas de las células madre embrionarias podemos proteger estas células del rechazo inmune alogénico" dice Xu. "Si solo tienes una de estas moléculas no hay ningún tipo de impacto. Todavía no sabemos exactamente como funcionan estas vías unidas para suprimir la respuesta inmune pero ahora tenemos un sistema ideal para estudiarlo".

   Él y su equipo de investigadores también creen que su descubrimiento y el desarrollo de los ratones humanizados ofrecen las necesitadas herramientas para desarrollar formas para activar la respuesta del sistema inmune a los tumores, porque estas moléculas son conocidas por permitir que los tumores evadan el sistema inmune humano.

    "Estamos lidiando con el mismo camino que utilizan los tumores para protegerse del sistema inmune humano" dice Xu. "Si podemos desarrollar estrategias para eliminar nuestro silencio frente a los tumores, podemos activar la inmunidad contra estos. El sistema de los ratones humanizados es un modelo poderoso con el cual se puede estudiar la inmunidad humana a los tumores".

    Fuente: Medical Express

¿En los ratones humanizados radica la cura de muchas enfermedades? Sólo el futuro lo dirá.

Interesante e importante este estudio para el avance de muchos campos de la medicina. ¡Comenta tu opinión!

Pinky y Cerebro nos ayudarán con las células madre. (ji ji ji)

¿Maíz transgénico en peligro en Estados Unidos? La inmunidad de una plaga levanta el debate.

 Una de las historias de triunfo de la biotecnología se ha convertido en un fracaso, lamentablemente. Después de años de predicciones de que sucedería y después de que las sugerencias de miles de granjeros y productores fueran ignoradas, se ha documentado por científicos que los gusanos de las raíces del maíz son resistentes al maíz BT. 

Imagen explicando cómo funciona el maíz BT.

 Antes de que el maíz BT fuera genéticamente alterado para ser venenoso a las pestes, los gusanos de la raíz del maíz causaban estragos en cosechas y causaban pérdidas billonarias. Llamado por el productor de toxina pesticida Bacillus thuringiensis, cuyos genes contiene, el maíz BT representa unos tres cuartos de la producción de maíz estadounidense de maíz y su nueva vulnerabilidad puede traer el desastre tanto para los granjeros como para el ambiente.

  "Hasta que las prácticas de manejo no cambien se va a poner peor" dice Aaron Gassmann, entomólogo de la Universidad de Iowa cuando describe la inmunidad del gusano. "Debe haber un cambio en como es implementada la biotecnología".

Gusanos en las raíces del maíz.

  El maíz BT fue plantado por primera vez en 1996 y se volvió muy popular entre los granjeros de Estados Unidos. Tras unos años la población de gusanos de la raíces y de taladros del maíz, otra peste del maíz, había decaído dramáticamente. Por ello los agricultores redujeron su uso de pesticidas convencionales que causaban más daño que la toxina BT.

  Más, a la llegada del milenio, los científicos que estudian las inmunidades de las plagas estaban advirtiendo de inminentes problemas. Cualquier gusano que sobreviviera a la exposición del BT y se reprodujera abría campo para el desastre y se debía tener un manejo más cuidadoso de estos ya que, sin ello, la inmunidad rápidamente surgiría.

  La llave para este manejo efectivo, según los científicos, era mantener cultivos adyacentes con maíz no BT, ya que los gusanos no resistentes que allí proliferarían, al aparearse con cualquier gusano resistente, prevendrían la resistencia para la siguiente generación gracias a los genes. Más las recomendaciones no fueron acatadas por muchos granjeros e incluso el gobierno y poco a poco se observaron daños en algunos cultivos por el gusano.

  Por el momento se han reportado daños en cultivos de Iowa,Minesotta, Nebraska, Illinois y Dakota del Sur; más, si no se implementan los refugios adyacentes la resistencia podría empeorar.

Fuente: Wired Science.

 Tras una corta ausencia les traigo esta interesante a su vez algo triste noticia sobre la biotecnología. Deja tus comentarios.

 

  

Reviven rana australiana Rebatrachus silus

  Un vídeo informándonos de una particular noticia, nada menos ni nada más de la resurreción de una especie de rana australiana extinta. ¡Comenta!

Terapia génica implementada para tratar el VIH

 Un equipo científico encabezado por el médico español Pablo Tebas usó una terapia genética que fortaleció el sistema inmunitario en una docena de pacientes con el virus de inmunodeficiencia humana (VIH), según un artículo que publica la revista New England Journal of Medicine. El trabajo de los investigadores en la Universidad de Pensilvania (UP) ayuda a proteger a los pacientes del avance del virus y abre la posibilidad de que no necesiten seguir tomando medicamentos para controlarlo.

¿Trae la terapia génica esperanza a los pacientes con VIH? ¡Sí!

  Los investigadores modificaron genéticamente en pacientes las células T, que desempeñan un papel fundamental en el sistema inmunitario, para que se asemejaran a la mutación conocida como CCR5-delta-32, que interesa a los científicos porque proporciona una resistencia natural al VIH, aunque en sólo el 1 % de la población.

  "El estudio muestra que podemos configurar de manera segura y eficaz las células T del propio paciente con VIH para que simulen una resistencia de ocurrencia natural al virus, proceder a la infusión de estas células alteradas, logrando que persistan en el cuerpo y, potencialmente, mantengan controlado al virus", señaló Carl June, profesor en la Escuela Perelman de Medicina en la UP.

 Con la mutación, los científicos redujeron la expresión de las proteínas superficiales de CCR5, sin las cuales el virus no puede penetrar, lo cual hace que las células del paciente resistan a la infección.

  "El método de ingeniería genética usado protege a las células T contra el VIH y podría ser capaz de eliminar casi completamente al virus mientras esas células sigan funcionando", indicó Pablo Tebas.

Fuente:EFE
 Una excelente noticia para la medicina y un gran paso en la lucha contra el VIH. ¡Comenta sobre esta excelente noticia! 

 

Biotecnología Industrial

En esta oportunidad les traigo un interesante vídeo de parte del canal de Youtube Versión Beta con referente a los usos de la biotecnología en la ingeniería. Comenta sobre este interesante tema de cual profundizaré más adelante. Gracias por leer.

Biografía de Edward Lawrie Tatum (Ganador de la encuesta mensual)

  Nació en Boulder, Colorado el 14 de diciembre de 1909. Sus padres fueron Arthur Lawrie Tatum (que trabajaba como profesor de farmacología en la universidad de Wisconsin) y Mabel Webb Tatum. Estudió en la universidad de Wisconsin las carreras de Química (1931), Microbiología (1932) y finalmente un doctorado en Bioquímica (1934). Tras recibir su título de doctorado empezó a enfocarse en las enzimas de las rutas metabólicas (las cuales luego le ganarían un Nobel) y por sus méritos obtuvo una beca por parte de la universidad de Utrecht, Holanda. Posteriormente se trasladó a la universidad de Stanford donde empezó a colaborar con George Wells Beadle (que tenía el cargo de profesor de Genética) y allí trabajó como investigador, profesor auxiliar y profesor titular en las materias de Botánica y Microbiología. Luego pasó una temporada en la universidad de Yale (1945) estudiando genética, donde le dio tutoría a Joshua Lederberg con a su investigación de los genes. Allí demostraron que la Escherichia coli podía compartir información genética mediante la recombinación.

   Sus investigaciones, que al principio se basaban en la Drosophila melanogaster, en su alimentación y mayormente en la bioquímica tomó otro rumbo al trabajar con Beadle, donde decidieron enfocarse el trabajo en el hongo Neurospora crassa, donde expusieron dicho hongo a los rayos-X, causando mutaciones. Luego observaron que estas mutaciones causaban cambios en las enzimas de las rutas metabólicas, y, con esta información concluyeron que existía un nexo entre los genes y las reacciones enzimáticas creando la hipótesis de ´un gen, una enzima´. Tras la publicación de la hipótesis (1941) se les fue otorgado el premio Nobel en Medicina en 1958 junto con Joshua Lederderg (al anterior por su trabajo con la recombinación de genes).

   En 1953 recibió el premio Remsen de la Sociedad Americana de Química por sus trabajos, fue miembro activo de variadas asociaciones científicas estadounidenses y redactó para publicaciones de Bioquímica y otras ciencias relacionadas. A partir de 1957, trabajó como profesor en el Instituto Rockefeller de Nueva York.

    Se casó en dos oportunidades, con June Alton (con quien tuvo a sus dos hijas: Barbara y Margaret) y luego con Viola Kantor. Falleció el 5 de noviembre de 1975, en Nueva York por una falla cardíaca causada por su constante uso del cigarrillo.

¿Qué piensas de Edward Lawrie Tatum? ¿Piensas que ha sido un pionero en la bioquímica?

Genética Molecular (Ganadora de la encuesta mensual)

La genética molecular es la rama de la genética que se encarga de estudiar los genes a nivel de moléculas. Su mayor objeto de estudio es la molécula de ácido desoxirribonucléico o ADN ya que esta es la posee la carga genética, para ello se emplean técnicas de la genética y de la biología molecular para analizar esta pequeña más compleja molécula. Más, la genética molecular emplea también sus propias técnicas las cuales son tres: separación, amplificación y detección las cuales se explicarán a continuación.

• Amplificación: En la amplificación existe un método principal y de mayor extensión llamada reacción en cadena de la polimerasa el cual, mediante el uso de la misma molécula de ADN, logra amplificarla, sin la necesidad de utilizar otros organismos o células. Más también existe otros métodos como la clonación del ADN en un huésped bacterial (el cual mediante la inserción de copias del ADN en el huésped que crea en respuesta un virus que cause que el ADN se recombine y luego este se inserta en otro vector el cual lo copia y clona).

•  Separación: Mediante la extracción del ADN y del ARNm (Ácido ribonucléico mensajero) y su aislamiento se puede lograr un estudio correcto de la molécula. A su vez, existen varias manera de las cuales se puede realizar este proceso como lo son:
1. Cultivo de células: Es, básicamente, la "cultivación" de células en ambientes externos artificiales. El resultado dependerá del tipo de célula a cultivar y su adaptación al ambiente foráneo. Luego de ser cultivadas las muestras son congeladas para ser preservadas correctamente.
2. Aislamiento del ADN:Este proceso separa al ADN en su totalidad de las otras partes de la célula (ARN, proteínas y lípidos) y luego es cuidadosamente guardada, y su pureza permite analizar correctamente los cientos de genes que posee.
3. Aislamento del ARNm: Es un método complejo, el cual consiste en aislar el ARNm, romper su composición para dejar a vista la adenina presente y luego es emparejado con una molécula sintética con tinina y, ya que en el ADN  las bases nitrogenadas tinina y adenina van juntas y luego la molécula es aislada de vuelta para unirla con polimerasa del ADN y forma finalmente una molécula de ADN estable.

• Detección: Usa los mismos procesos que la separación.

Otras técnicas usadas son el rastreo genético, que por medio de un agente mutagénico busca encontrar el gen mutante que produce cierto genotipo, y el método de reverse genetics que determina de una forma más directa el gen causante de la mutación.

Ya explicadas algunas de sus técnicas principales podemos pasar al siguiente punto que son los usos de la genética molecular los cuales podemos listar:

•  Permite el entendimiento de la molécula del ADN a un nivel microscópico y de todos sus componentes, además de su estudio.
• Desarrolla la investigación sobre mutaciones del genotipo, la cual puede ser usada para la cura o tratamiento de enfermedades.
• Facilita el diagnóstico de mutaciones, su comprensión y tratamiento.
• Permite la decodificación sencilla del código genético, lo cual puede ser de mucha ayuda en las ramas de medicina, farmacéutica, genética, biología y veterinaria. Para ejemplificar, el Proyecto Genoma Humano es un estudio de la genética molecular y utiliza sus técnicas.
• También puede ser utilizado para analizar el código genético de especies nuevas, así como de especies ya existentes para su catalogación.

¿Te pareció interesante el tema? La genética molecular fue el tema elegido por encuesta en el mes de enero, no te olvides de votar por un nuevo tema en la encuesta de febrero, así como sugerir temas para tratar.

Clonación: definición y ejemplos.

Podríamos definir un clon como un organismo u conjunto de células que ha partido de un único organismo original y posee exactamente su mismo código genético. Una forma más simple de explicarlo es la siguiente: tú, lector, provienes de dos padres, es decir tu código genético, tus características físicas y biológicas son una mezcla de ambos progenitores; más si fueras un clon de tu madre -que hipotéticamente es de ojos verdes, piel oscura y cabello negro rizado- tus características físicas, incluyendo el género, serían iguales -una mujer de ojos verdes, piel oscura y cabello negro rizado-. Es decir, definiríamos clonación como el proceso de creación de clones, tanto artificial como natural.

Más, como sabemos, la clonación no se observa en el mundo natural con seres pluricelulares, con excepciones, siendo una de las más famosas la de la lagartija Cnemidophorus uniparen, especie sin machos y que sus hembras almacenan huevos con clones hembras de iguales características, pero en su mayoría solo vemos noticias sobre los clones artificiales, hechos por humanos en laboratorios mediante complicados procesos.

Uno de los ejemplos de clonación artificial más conocidos por el público es el de la oveja Dolly, el primer mamífero clonado a partir de una célula adulta. Para ser "fabricada" fue tomada una muestra de la ubre de una oveja de seis años y esta fue colocada en un óvulo no fecundado, al cual se le había retirado el núcleo y por medio de impulsos eléctricos, se logró que ambas células se fusionaran. Luego el embrión de Dolly fue implantado en una madre de alquiler y tras 148 días nació saludable. Dolly tuvo una vida plena, a pesar de que sus cromosomas eran más pequeños que los de una oveja regular, tuvo crías y finalmente falleció (algo temprano) a la edad de seis años y medio -se le fue realizada una eutanasia en 2003 debido a una artritis grave de cuello-.

Luego de Dolly, muchos intentos (tanto fallidos como exitosos) han sido practicados con respecto a la clonación en animales, a pesar de las contradicciones morales y éticas. Las técnicas de clonación todavía no han sido permitidas en humanos ni en embriones a pesar de todos los beneficios que traería para pacientes con enfermedades crónicas y otras dolencias.

¿Qué piensas de Dolly? ¿Crees que la clonación es beneficiosa o negativa?

Proyecto Genoma Humano (PGH)

El Proyecto Genoma Humano es una iniciativa de científicos de todo el globo que comenzó en 1990 el cual tiene la finalidad de hacer un mapa genético completo de la secuencia de genes humana o genoma. Gracias a los esfuerzos de los científicos y la colaboración de empresas públicas, privadas y varios gobiernos se logró, en el año 2001, publicar el primer "borrador" en el periódico Nature el cual estaba un 90 por ciento completo y estimaba la cantidad de genes humanos en aproximadamente 20,500 -bastante por debajo de lo que se esperaba: entre 50,000 a 140,000 genes-. La secuencia completa fue publicada en abril del 2003, aproximando el número de genes a menos de 3,000 ,y aunque las empresas privadas se oponían, se puede ver de forma gratuita y es accesible a cualquier persona interesada.

Posteriormente, la organización NHGRI (National Human Genome Research Institute o Organización Nacional de la Investigación del Genoma) continuó con el trabajo, analizando los impactos éticos de este gran descubrimiento y continuando con las importantes investigaciones sobre este apasionante tema. Podrás encontrar más información sobre sus proyectos actuales aquí (en inglés).

¿Te interesa el Proyecto Genoma Humano o NHGRI? ¿Cómo piensas que ha afectado la completación de la secuencia en el mundo científico?