dijous, 11 de març de 2021

Dolor crónico tratado mediante terapia génica

Un grupo de investigadores de la Universidad de San Diego, liderados por la bioingeniera Ana Moreno, han logrado mitigar el dolor en ratones modificando la  herramienta editora de genes CRISPR mediante la represión en la expresión de las proteínas del canal Nav1.7. 

funcionamiento del CRISPR

El impulso nervioso, responsable de que percibamos el frío, el calor o el dolor, es transmitido por los nervios y depende del flujo de iones a través de canales proteicos en sus membranas. El canal Nav1.7, uno de estos canales, está asociado con desórdenes de la percepción del dolor: si se sobreestimula, un individuo puede llegar a sufrir un dolor desmesurado; mientras que, si una mutación desactiva este canal, se puede llegar a no sentir dolor en absoluto.

Otro tipo de tratamientos ya han intentado disminuir el dolor mediante la supresión del canal Nav1.7, pero todos han fallado por el momento ante la dificultad de bloquear únicamente el canal de interés y no el resto de canales de la familia Nav, necesarios para el correcto funcionamiento del corazón, por ejemplo.

El estudio realizado por Ana y sus compañeros consistía en suministrar el medicamento paclitaxel, usado en quimioterapia y conocido por causar dolor crónico, a un grupo de ratones. Para observar su reacción al dolor, se les pinchó con agujas en las patas de manera sutil, pero, al haber tomado el fármaco con efectos secundarios muy dolorosos, sus reacciones eran desmesuradas. Posteriormente, después de la inyección del tratamiento silenciador de genes, los ratones se comportaban delante de los pinchazos como lo haría un ratón sano. 

Cabe destacar que, además, los ratones que habían recibido la inyección continuaban percibiendo el dolor en la otra pata. Este hecho muestra que los canales de Nav1.7 no estarían del todo desactivados, evitando que el adormecimiento del sistema nervioso llegara a niveles peligrosos.

Los resultados del estudio son muy esperanzadores, ya que, si se consiguiera proseguir con la investigación (que pronto se probará en simios), supondría una nueva terapia para el tratamiento del dolor crónico sin hacer uso de opioides, que pueden causar dependencia u otros efectos secundarios.

Esta noticia está relacionada con el temario de Biología de segundo de Bachillerato, en concreto, con el tema de genética molecular.

El artículo original fue publicado por la revista Science, el 10 de marzo de 2021. Podéis encontrarlo aquí. Las imágenes han sido extraídas de aquí y de aquí

 

dimarts, 9 de març de 2021

Hallada la respuesta de por qué hay personas 'frioleras' y otras 'calurosas'

Es una realidad que hay personas más resistentes al frío que otras, pero las razones de por qué esto ocurre siguen sin estar del todo claras. Una mutación en un gen puede tener la respuesta a esta divergencia entre los 'frioleros' y los 'calurosos'. Investigadores del Karolinska Institutet en Suecia pueden haber encontrado la razón: la mutación de un gen y la falta de la proteína ⍺-actinina-3.

Los músculos esqueléticos comprenden fibras de dos tipos: de contracción lenta, que aguantan mejor las actividades menos exigentes, pero continuadas en el tiempo, ya que son más resistentes a la fatiga; y las de contracción rápida, que permiten realizar grandes esfuerzos en muy poco tiempo, pero que se fatigan rápidamente.

Los investigadores se dieron cuenta de que casi el 20% de la población (casi 1.500 millones de personas) carece de la proteína ⍺-actinina-3, que se encuentra solo en las fibras de contracción rápida, debido a una mutación en el gen que la codifica. Esto provoca que los músculos se tensen y aguanten mejor el frío.

Para realizar el estudio, se pidió a 42 hombres de entre 18 y 40 años que se sentaran en agua fría (14ºC) hasta que su temperatura corporal descendiera a 35,5ºC. Los investigadores midieron la actividad eléctrica muscular con electromiografía y tomaron biopsias musculares para estudiar el contenido de proteínas y la composición del tipo de fibra, mientras estos estaban en el agua.

Los resultados mostraron que las personas que en sus músculos carecen de ⍺-actinina-3, al enfriarse, pudieron mantener su temperatura corporal de forma más eficiente, debido a que sus músculos contienen una mayor proporción de fibras de contracción lenta. De esta manera, aumentaron la activación de las fibras de contracción lenta que producen calor al aumentar la contracción (el tono muscular) de la línea de base, en lugar de activar las fibras de contracción rápida, lo que provoca un estremecimiento (o los conocidos escalofríos, qua ayudan a mantener el calor al hacer trabajar al músculo). Parecían conservar el calor no al temblar, sino al tensar los músculos, aumentando temporalmente el tono muscular.

El equipo también investigó acerca de como la falta de ⍺-actinina-3 afecta la respuesta del cuerpo al ejercicio físico. La investigación concluyó con que las personas que carecen de ⍺-actinina-3 tienen menos éxito en deportes que requieren fuerza y explosividad, mientras que se ha observado una tendencia hacia una mayor capacidad en estas personas en deportes de resistencia.

A continuación dejo un vídeo para conocer un poco más acerca de las mutaciones genéticas, donde nos habla de qué es una mutación genética y de los tipos que hay.


Sin duda alguna este es un gran avance y un paso importante hacia el futuro, aunque esta ventaja evolutiva puede tornarse en inconveniente. Westerblad, profesor de tecnología celular fisiología muscular en el Departamento de Fisiología y Farmacología del Instituto Karolinska y autor principal del estudio, afirma que esta mutación probablemente dio una ventaja evolutiva durante la migración a un clima más frío, pero en la sociedad moderna actual esta capacidad de ahorro de energía podría aumentar el riesgo de enfermedades de la opulencia, como la obesidad y la hipertensión, que es en lo que se quieren centrar ahora.

Esta noticia está relacionada con el temario de genética de biología de segundo de bachillerato. La noticia fue publicada por el ABC el 21 de febrero de 2021. Para ver la noticia original pulse aquí. Imágenes extraídas de aquí y aquí.

dissabte, 6 de març de 2021

La existencia de más de 70.000 virus en nuestro intestino

En una investigación realizada por investigadores de Wellcome Genome Campus, en Reino Unido, se han conseguido identificar aproximadamente unos 70.000 virus desconocidos en el intestino humano, donde afectan sistemáticamente a las bacterias que viven allí, pero se sigue desconociendo como actúan y afectan a nuestro cuerpo.

En el sistema digestivo de los seres humanos existe una variedad de microorganismos, como hongos, bacterias y virus, que ayudan en la digestión de los alimentos y en la regulación del sistema inmunológico, llamada microbioma intestinal   o microbiota. Únicamente se conocen  las bacterias por ser más grandes y fáciles de detectar. 


Para identificar los virus, células incompletas ya que son material genético (DNA ) empaquetado en una cubierta proteica, se ha utilizado el método metagenómica, que analiza el material genético. A continuación, se compararon todas las secuencias genéticas individuales, y a cada una se le asignó una especie específica, obteniendo más de 28.000 muestras diferentes. 




Un gran experto e investigador del microbioma intestinal, afirmó que se desconoce el papel desarrollado en la salud humana, pero la mayoría o casi todos son beneficiosos ya que son componentes integrales. Uno de los parásitos de bacterias son los fagos, imprescindibles para el mantenimiento de un equilibro saludable pero, también actúan en el desarrollo de enfermedades, como por ejemplo la difteria, causada por la bacteria Corynebacterium diphteriae y el botulismo causado por la bacteria Clostridium botulinum. Las dos bacterias nombradas anteriormente son toxinas que se codifican en genes de los fagos. 





Al finalizar la investigación, los expertos publicaron genomas de los virus invasores en una "Base de datos de fabos intestinales".

Esta noticia ha sido extraída del periódico ABC, publicada el 27 de febrero de 2021.



dijous, 4 de març de 2021

El SARS-CoV-2 muta diez veces menos que cualquier otro virus de ARN

 Se ha publicado el primer gran estudio de conservación y mutaciones del nuevo COVID-19 por el grupo de África Holguín.


Desde el Instituto Ramon y Cajal, se han centrado las investigaciones en estudiar la variabilidad genética del VIH y del VIH infantil pero, con la aparición del nuevo coronavirus, este centro ha empezado a estudiar este virus. 
                                   Virus ARN monocatenario retrotranscrito - Wikipedia, la enciclopedia libre  
Junto con la microbióloga Paloma Troyano y el bioinformática Roberto Reinosa, realizaron un estudio, publicado en la revista Viruses, mas completo sobre el grado de conservación de aminoácidos y de la evolución de las cuatro proteínas estructurales del coronavirus. Pudieron realizar esta investigación gracias a los fondos de Irycis y las donaciones de particulares y empresas.

Para llevar a cabo esta investigación, descargaron todas las secuencias completas y parciales de SARS-CoV-2 de 117 países en la plataforma GISAID y las procesaron utilizando una herramienta bioinformática desarrollada en el propio grupo investigador. Después, caracterizaron todos los cambios de los aminoácidos que se habían producido en las cuatro proteínas estructurales del SARS-CoV-2 como resultado de las mutaciones que la continua replicación del virus causaba en su ARN. Finalmente, realizaron el análisis por países, continentes y a nivel global.
              Evolución del coronavirus: qué es la mutagénesis letal (y en qué medida  podría ayudar a combatir la covid-19) - BBC News Mundo
Se pudo observar, en las 105.276 secuencias de virus disponibles, a pesar de la conservación alta de las proteínas estructurales del SARS-CoV-2, todas presentaron cambios de aminoácidos con diferentes tendencias temporales. Pero estas mutaciones no son nada extraordinarias, ya que según afirma la bióloga "El SARS-CoV-2 muta diez veces menos que cualquier otro virus de ARN. Lo prueba la elevada conservación de sus proteínas estructurales: mas del 99%. En parte se debe a su capacidad autocorrectors que, aunque no es completa, permite que tenga menos cambios que otros virus del ARN, como en el caso del VIH".

Los virus ARN siempre están evolucionando y sometidos a presiones selectivas positivas y negativas. Por eso, no se debe descartar que las mutaciones que aparecen durante la replicación de SARS-CoV-2 pudieran ser seleccionadas tras generarse y dar al virus la capacidad de escape a las vacunas. "No sabemos aun la verdadera eficacia de las vacunas que se están administrando, ni cuánto dura su inmunidad...El tiempo nos irá enseñando las mejores estrategias...", en su opinion, las vacunas en fases avanzadas de desarrollo y las aprobadas, sí son una garantía de que podemos contener la pandemia, aunque no se debe abandonar el uso de mascarillas.


Esta noticia fue publicada en el DiarioMedico el miércoles 03/03/2021, haga click aquí para ver la noticia completa.