Consiguen reparar graves lesiones de médula espinal en ratones

Científicos americanos logran recuperar la movilidad en roedores mediante una única inyección de péptidos sintéticos ‘danzantes’.

Un equipo de investigación americano, pertenecientes a la Universidad de Northwestern (Illinois) ha desarrollado una terapia que permite reparar y recuperar tejidos dañados de roedores, que rodean la médula espinal y en plazo de cuatro semanas los ratones pudieron caminar nuevamente.

“Las moléculas utilizadas son péptidos sintéticos que incluyen una señal biológica para activar la reparación y regeneración de los tejidos dañados en la médula espinal” Indica Samuel I. Stupp, líder del trabajo.

El desarrollo realizado por parte de los investigadores ha supuesto inyectar multitud de filamentos a nanoescala. Estos filamentos contienen cientos de miles de péptidos unidos entre sí. Inicialmente los filamentos se disuelven en agua al ser inyectados, pero al entrar en contacto con los tejidos vivos de la médula, se forma una matriz similar a la matriz natural que rodea a todas las células. 

Lo importante de esta terapia es que se sabe que cuando se mueven las moléculas que forman los filamentos portadores de las señales de regeneración y reparación, estas células son mucho más efectivas para la regeneración. 

Por todo ello, lo más novedoso del desarrollo llevado a cabo por el equipo de investigación es que se ha podido controlar el movimiento de todas estas moléculas dentro de las nanofibras. El movimiento sirve para conectarse de manera mucho más eficaz con los receptores 

Evidentemente el objetivo final es poder aplicar la terapia a pacientes humanos con lesiones medulares provocadas por accidentes de tráfico, lesiones ocasionadas en el deporte y otro tipo de incidentes cuyo daño es irreversible.

Con la terapia utilizada se envían señales a las neuronas de la médula espinal dañada, para ordenar su regeneración, construir nuevos vasos sanguíneos y formar mielina, la sustancia que rodea a las neuronas y permite enviar señales bidireccionales entre el cerebro y el resto del cuerpo, lo que nos permite activar la sensibilidad y el movimiento. 

Posteriormente, una vez regeneradas las neuronas dañadas todo el material inyectado se biodegrada en nutrientes para las células y en unas 12 semanas desaparecen del organismo y no produce efectos secundarios. 

ENSAYOS EN HUMANOS

En 2022 está previsto gestionar la solicitud a la FDA de Estados Unidos para poder recoger los requisitos que permitan comenzar los ensayos en humanos. 

Como primera investigadora firmante del estudio, aparece la española Zaida Álvarez Pinto, que ha vuelto a España después de estar siete años en esta Universidad americana. 

Además, según se subraya en el estudio, esta terapia podría adaptarse a otro tipo de regeneración de tejidos, como pueden ser los del cerebro afectado por accidentes cerebrovasculares y enfermedades neurodegenerativas, como el párkinson y el alzhéimer

La noticia ha sido extraída de la agencia SINC,  la imagen de aquí y el vídeo de aquí

 Este artículo esta relacionado con los contenidos de segundo de bachillerato.

Un virus que ayuda a revelar, como se manipula el microbioma intestinal.

 Los científicos han descubierto como un virus común en el intestino humano infecta y se apodera de las células bacterianas, esto supone un hallazgo que podría usarse para controlar la composición del microbioma intestinal, tan importante para la salud humana. La investigación puede ayudar en los esfuerzos para diseñar bacterias beneficiosas que producen medicamentos combustibles y actúan como limpiadores de todo aquello que es contaminante.

Según explica el coautor Kontantin Severionv, investigador del instituto Waksman de Microbiología y profesor de biología molecular, entre otros virus, en estos actúan los CrAssfagos que son los virus más abundantes que afectan a la mayoría de nuestras bacterias del intestino humano, estas serán las que se encarguen probablemente de controlar nuestra comunidad intestinal de microbios (el microbioma). Este comprende que como estos pequeños virus infectan a las bacterias  puede permitir a los científicos controlar y  manipular la composición del microbioma, ya sea aumentando la proporción de bacterias infecciosas o disminuyéndola, para que de esta forma pueda combatir a las enfermedades dañinas.

Científicos descubrieron que los crAssfagos usan su propia encima que es el ARN polimerasa para hacer copias de ARN de sus genes. El ARN tiene una información genética que hace que produzca proteínas. Todas las células utilizan estas encimas para hacer copia del ARN de sus genes. Estas encimas son muy parecidas a la de toda la materia viva.

Cuando el equipo reveló la estructura atómica de una encima CrAssphage, se sorprendieron al saber que es distinta de otras polimerasas de ARN, pero que se parece mucho a una enzima en humanos y otros organismos superiores que está involucrada en la interferencia del ARN, esta interferencia silencia  la función de algunos genes y puede conducir a ciertas enfermedades.

El resultado permite vislumbrar como evolucionan las células de organismos superiores al mezclar y combinar componentes de células más  simples e incluso de sus virus.

Además de los conocimientos evolutivos profundos, las encimas fago (virales) como el  ARN  polimerasa de crAssfagos pueden unirse en biología sintética para generar circuitos genéticos que no existen en la naturaleza. La biología sintética implica rediseñar organismos para que puedan , producir un medicamento, nutriente o combustible.

Ahora estamos tratando de hacer coincidir a miles de virus crAssfagos  diferentes de nuestro intestino  con los huéspedes bacterianos que infectan. Al usar solo el virus bacteriano "correcto" podemos  deshacernos de las bacterias que infecta, lo que nos permitirá alterar la combustión del microbioma intestinal de forma específica.

Esta noticia esta extraída del periódico (InfoSalus) publicada el día 19 de noviembre de 2020, para más información os dejo Aquí el enlace de la verdadera noticia, las fotografías están extraídas de aquí y de aquí y el vídeo para acabar de reforzar el microbioma intestinal está extraído de aquí.

Esta noticia me ha parecido muy interesante y muy completa, ya que guarda cierta relación con el temario que estamos dando en segundo de bachillerato científico, ya que trata algunos temas del ARN y ARN polimerasa y son dos temas que hemos estado dando muy recientemente.

 

Desarrolladas células madre sintéticas.

Las actuales células madre se utilizan como una gran medicina regenerativa, cuando no es la medicina en general. Estas células tienen la capacidad de poder convertirse en cualquier tejido del organismo, y de esta manera ayudar a los pacientes en cualquiera de los casos. Pero, presenta a su vez una desventaja, se trata de unas células que aunque sirvan para mejorar la salud también puede provocar cáncer. Por este motivo se estudia a manera en que se originen unas células madre sintéticas que no presenten esta desventaja.

Los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, consiguieron a la mano del director de esta investigación, Ke Cheng, lograrlo. En diferencia de las células madre, estas no pueden amplificarse por si mismas, este es el motivo del que no presenten efectos secundarios.

Las células madre son muy frágiles, por lo que deben ser tratadas con mucho cuidado, ya que a su vez son difíciles de conseguir.
Para lograr sobrepasar este problema, han fabricado una micropartícula a partir de un polímero biodegradable y le han añadido factores del crecimiento de las células madres anteriormente extraídas.

De esta forma se crean células que no tienen las desventajas, pero aún hay más, estas células son mucho más duraderas, toleran la congelación y descongelación, y finalmente no deben ser obtenidas del propio paciente.

En mi opinión, considero que se trata de un artículo realmente muy interesante, porque de esta manera se pueden observar la solución de las investigaciones y el avance de estas. Es importante que logremos mejorar desde las unidades más pequeñas y funcionales del ser vivo, para conseguir que una persona este sana.

Para entrar en la fuente principal pulse aquí.

Esta noticia esta relacionada con el Bloque II "Estructura i funció celular" del libro de Biología de 2º de Bachillerato.

Los límites en el diseño de órganos

En la última década hemos pasado de reproducir sistemas biológicos en el ordenador a construirlos en el laboratorio. La biología sintética ya ha permitido, por ejemplo, fabricar riñones humanos gracias a impresoras 3D, sintetizar antibióticos, o manipular genéticamente bacterias para que degraden polímeros de plástico.

Un trabajo reciente realizado por un grupo de científicos de la Universidad Pompeu Fabra de Barcelona y dirigidos por Ricard Solé, proponen utilizar la biología sintética como herramienta para investigar los caminos desconocidos por la evolución y han definido el espacio de las estructuras biológicas conocidas, para conocer los límites de lo posible en nuevos organismos.

Hasta ahora, la biología sintética y la ingeniería de tejidos se han basado en crear estructuras que imitan a los órganos naturales. Pero, como dicen los autores, «no hay ninguna razón para limitarnos a fabricar órganos y tejidos tal y como existen en la naturaleza. Podríamos pensar en la creación de nuevos órganos que mejoren las funciones de los órganos ya existentes. Si nos liberásemos de los límites vinculados a los procesos embrionarios, entrarían en juego nuevas reglas quizás asequibles para la ingeniería biológica».

Esta nueva perspectiva podría llevar a desarrollar funciones nuevas o diseñar nuevos métodos para diagnosticar y curar enfermedades. Y tal como dicen ellos, no se debería cohibirse a la hora de diseñar estructuras celulares complicadas, pero sí es necesario fijar cuáles son los límites asociados a la organización de las estructuras biológicas.

Aquí entra en juego la idea que construye su trabajo: el morfoespacio, en el que las estructuras se ordenan, mostrando aquellas regiones olvidadas por la evolución. Los investigadores han organizado las estructuras conocidas en función de un conjunto de variables, las cuales definen el morfoespacio. Los tres ejes que lo forman son la complejidad de desarrollo, la complejidad cognitiva y el estado físico.

Los grados de complejidad de desarrollo incluyen desde las mezclas de células que no se relacionan entre sí, hasta los órganos desarrollados, con células que interactúan entre sí y hacen una misma función .

El grado de complejidad cognitiva es la capacidad de los órganos para recibir información y procesarla. El cerebro o el sistema inmunitario serían dos ejemplos del grado más alto de este tipo de complejidad.

Por último, el tercer eje del morfoespacio, el estado físico, toma como referencia las fases de la materia inorgánica y pretende describir la movilidad de los componentes de los órganos y organoides.

Por lo tanto, el morfoespacio podría convertirse en una buena herramienta para plantear las posibilidades de éxito que tendrían los nuevos diseños biológicos. Una de sus características, es la presencia de un espacio vacío en su interior. Una explicación para este vacío es que no sea posible la combinación adecuada a esa región. Otra interpretación, sería que se trata de diseños inaccesibles para la evolución en condiciones naturales, pero que tal vez sí podrían alcanzarse mediante estrategias de bioingeniería.

                                       

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