dissabte, 18 de novembre del 2023

INVESTIGADORES RECONSTRUYEN PROTEINAS DEL PASADO PARA COMBATIR ENFERMEDADES ACTUALES



Un grupo de investigación internacional han construido por primera vez proteínas de hace 2600 millones de años que son los ancestros del sistema de edición genética CRISP/CAS , la cual tiene la misma capacidad de editar los genes que son actuales.

Aunque no se conoce qué bacterias existieron en la época de los dinosaurios o hace hasta 2.600 millones de años, la secuencia de aminoácidos generada por el ordenador resultó compatible con las secuencias actuales. Se eligieron cinco momentos a lo largo de la línea temporal, desde hace 37 millones de años hasta 2.600 millones de años, y se sintetizaron moléculas de ADN correspondientes en el laboratorio para estudiar su funcionalidad.


El laboratorio confirmó que estas secuencias de CRISPR ancestrales podían editar genes en células humanas cultivadas, actuando de manera similar al sistema Cas-9 actual. Sorprendentemente, estas herramientas de edición genética seguían siendo funcionales, incluso después de millones y millones de años de evolución.


Una vez validado en células humanas, el siguiente paso sería probar el sistema en modelos animales, como ratones, para luego evaluar su seguridad y eficacia, abriendo la posibilidad de utilizarlo en ensayos clínicos y terapias.



La investigación también reveló que el sistema CRISPR-Cas ha evolucionado a lo largo del tiempo, adaptándose a las amenazas de virus que las bacterias han enfrentado. Desde sus inicios como una maquinaria rudimentaria hasta convertirse en un sofisticado mecanismo de defensa capaz de distinguir con precisión el material genético no deseado.


Además, se señaló que estos sistemas ancestrales presentan propiedades distintas a las versiones actuales de CRISPR, siendo más flexibles y sin algunas de las restricciones que existen al utilizarlos en células humanas. Este avance proporciona herramientas de edición genética con propiedades novedosas, abriendo nuevas posibilidades en la manipulación del ADN y el tratamiento de enfermedades.


En conclusión, la investigación llevada a cabo por el equipo revela un fascinante avance en la comprensión y aplicación de la tecnología CRISPR-Cas. Al seleccionar bacterias evolutivamente relacionadas y retroceder en el tiempo para reconstruir posibles secuencias de bacterias ancestrales, los científicos lograron sintetizar moléculas de ADN con el gen Cas9 correspondiente. La funcionalidad de estas secuencias de CRISPR ancestrales fue confirmada en células humanas cultivadas, destacando su capacidad para editar genes de manera similar al sistema Cas-9 actual.


El hallazgo de que estas herramientas de edición genética ancestral siguen siendo funcionales después de millones de años de evolución es sorprendente. Este descubrimiento allana el camino para futuras investigaciones, con el siguiente paso siendo la validación del sistema en modelos animales, como ratones, antes de considerar su aplicación en ensayos clínicos y terapias.


Además, la investigación proporciona una visión única de la evolución del sistema CRISPR-Cas a lo largo del tiempo, desde sus inicios como una maquinaria rudimentaria hasta su desarrollo como un sofisticado mecanismo de defensa capaz de discernir con precisión el material genético no deseado. La flexibilidad y la ausencia de ciertas restricciones en estos sistemas ancestrales abren nuevas perspectivas en la manipulación del ADN, ofreciendo herramientas de edición genética con propiedades distintas a las versiones actuales de CRISPR y brindando oportunidades emocionantes para el tratamiento de enfermedades.


Este articulo se relaciona con el temario de 2 de bachillerato, para ser mas exactos al tema 4 relacionado con las proteínas.


La información sacada para este trabajo es de esta pagina y las dos fotos usadas han sido sacadas, la primera y la segunda




divendres, 22 d’abril del 2022

Alimentos transgénicos

ALIMENTOS TRANSGÉNICOS, ¿SALVADORES DEL PLANETA?

   Primeramente, los alimentos genéticamente modificados (OGM) son alimentos que tienen un ADN modificado usando genes de otras plantas o animales. Básicamente, los científicos toman el gen de un rasgo deseado de una planta o animal e insertan ese gen dentro de una célula de otra planta o animal.

¿QUÉ PODEMOS CONSEGUIR CON LOS OGM?

La mejora de la genética tradicional ha permitido un aumento de la producción agrícola, textil, farmacéutica, mayor resistencia a plagas, mayor producción y calidad... Pero no todo lo que brilla es oro, ya que debido al cruce que se realiza se pueden pasar caracteres que no son de interés o perder otros que sí que lo son.
Algunos ejemplos sobre OGM son: algunas especies como maíz, patata, algodón y soja cuya comercialización ha sido aprobada, el golden rice con una gran cantidad de vitamina A, trigo al que se le suprime parte del metabolismo del gluten para que fuera apto para celíacos. Gracias al aumento del vegetarianismo y veganismo, se están desarrollando plantas que producen proteínas animales con el objetivo de producir carne sin necesidad de sacrificar animales y se esta intentando reducir la emisión de CO2 a la atmosfera mediante especies vegetales más fácilmente digeribles por el ganado.


PROS Y CONTRAS DE LOS ALIMENTOS TRANSGÉNICOS

  Organismos como la OMS, FDA, EFSA han estado investigando acerca de los OGM y los problemas que pueden causar sobre el ser humano y el medio ambiente y hasta la fecha no se ha encontrado ninguno más perjudicial para la salud que su partida no modificada. Es decir, si alguien es alérgico a la soja, la soja transgénica también le causara alergia, pero será segura para cualquier otro. 


Por otro lado, están los problemas medioambientales como por ejemplo la contaminación genética de las poblaciones no modificadas por polinización cruzada, solucionado mediante la separación temporal del momento de floración y el distanciamiento de los cultivos. Sin embargo, hay otros casos mucho más complicados que llevarían a que el agricultor dependa de la industria semillera año tras año. Otro problema y el más presente en la sociedad es la alteración del equilibrio ecológico y la perdida de variedades locales al ser sustituidas por un OGM. A este problema se han encontrado diversas y eficientes soluciones como alternar los tipos de cultivo ( sean OGM o no) para no perder biodiversidad ecológica. El desequilibrio ecológico causado por la eliminación de algún hongo o insecto puede ser el causante de nuevas plagas y ante este problema, no se hallaría una solución, meramente la continua investigación. 
Todos estos problemas son compensados si tenemos en cuenta la cantidad de vidas que serán salvados con medicamentos o evitando la desnutrición y malnutrición, impedir el colapso de la economía local, mejorar la producción agrícola, evitar el calentamiento global... gracias al desarrollo de los OGM. 

A continuación, un video explicativo acerca de los OGM:






La noticia ha sido extraída de aquí y fue publicada el 22 de abril de 202. Las imágenes han sido extraídas de aquí y aquí. El video ha sido extraído de aquí. Esta noticia me ha parecido interesante ya que contiene relación con el temario de biotecnología que estamos dando en 2n de bachillerato

 













divendres, 7 de maig del 2021

La vacuna contra la gripe mejora la respuesta inmunitaria.



Según publican investigadores del instituto de ciencias biomédicas de la universidad Estatal de Georgia, en Estados Unidos, una vacuna contra la gripe fabricada con monopartículas y administrada por vía nasal, mejora la respuesta inmunitaria del organismo contra la gripe y ofrece una amplia protección contra diferentes cepas víricas.


Las vacunas intranasales son una estrategia prometedora para combatir las enfermedades infecciosas, como la gripe. Son más eficaces que las vacunas inyectadas en un músculo porque pueden inducir respuestas inmunitarias en la mucosa de las vías respiratorias, enviando la infección en el portal de entrada del virus o estimulando respuestas inmunitarias sistemáticas en todo el cuerpo. Sin embargo, estas vacunas son pobres en la producción de respuestas inmunes, por lo que es necesario contar con buenos adyuvantes de la mucosa, substancias que aumentan la respuesta inmune del cuerpo a los antígenos (las estructuras moleculares de los patógenos). La ausencia de estos adyuvantes de la mucosa dificulta actualmente el desarrollo de una vacuna de este tipo.

En el siguiente estudio, desarrollaron una vacuna intranasal contra la gripe utilizando hemaglutinina (HA) recombinante, una proteína que se encuentra en la superficie de los virus de la gripe, como componente antigénico de la vacuna. También crearon un nanomaterial bidimensional y descubrieron que presentaba efectos adyuvantes en las vacunas contra la gripe administradas por la vía intranasal.


En investigaciones recientes demuestran que las respuestas de las células T de memoria residentes en el pulmón son indispensables para una óptima protección cruzada contra la infección de la gripe pulmonar. El desarrollo de respuestas de las células T residentes en el pulmón requiere la vacunación por vía respiratoria.



"El estudio aporta nuevos conocimientos sobre el desarrollo de sistemas de vacunas intranasales de alto rendimiento y con nanoparticulas bidimensionales en forma de làmina, estas nanoparticulas tienen atributos extraordinarios para la administración de fármacos o el progreso de vacunas, como la superfície ultra grande para la carga de antígenos, y la vacuna mostró una gran mejora de la inmunidad in vitro e in vivo. Podría adaptarse fácilmente a la construcción de vacunas para la mucosa contra diferentes patógenos respiratorios"

El mismo, realizado en ratones  y en cultuvos celulares, descubrió que las nanoparticulas mejoraban significativamente las respuestas inmunitarias en las superficies de las mucosas en todo el cuerpo de los ratones. Las sólidas respuestas inmunitarias conferian protección contra los desafíos del virus de la gripe en cepas homólogas (iguales) y heterólogas (diferentes). Los resultados también son prometedores, ya que las vacunas antigripales intranasales sin agujas presentan ventajas logísticas superiores a las inyectables tradicionalmente.


La noticia esta extraída del periódico de salud 20 minutos, publicada el día 04.05.2021, para más información os dejo aquí el enlace de la verdadera noticia, las fotografías están extraídas de aquí y el video para acabar reforzando el sistema inmune y las vacunas (3'33'') está extraído de aquí

Esta noticia me ha parecido muy interesante ya que guarda relación con el temario que estamos dando actualmente en biología, la clase de segundo de bachillerato científico. (el sistema inmunitario) 


divendres, 29 de gener del 2021

La aneuploidía y las células cancerosas

Un nuevo estudio dirigido por investigadores de la universidad de Tel Aviv (Israel), muestra, por primera vez, cómo un  número anormal de cromosomas (aneuploidía), una característica que resulta ser única en las células cancerosas que los investigadores conocen desde hace décadas, podría convertirse en un punto débil para estas células. Dicho estudio podría servir, en un futuro, para desarrollar fármacos, los cuáles se aprovechen de esta vulnerabilidad para eliminar las células cancerosas.

 





La aneuploidía es un sello distinto del cáncer, ya que, las células humanas normales contienen dos juegos de 23 cromosomas cada uno, uno del padre y uno de la madre, estas células tienen un número diferente de cromosomas y cuando aparece en las células cancerosas, estas no sólo lo toleran sino que incluso la utilizan para promover el tumor. 

La relación entre la aneuploidia y el cáncer se descubrió hace más de un siglo, mucho antes de que se supiera de la existencia del cáncer como una enfermedad genética, e incluso antes del descubrimiento del ADN cómo material hereditario.

Según el investigador Ben-David, la aneuploidía es en realidad el canbio  genético más común en el cáncer. Aproximadamente el 90% de los tumores sólidos, como el cáncer de mamá y el cáncer de colón y el 75% de los cánceres de sangre, son aneuploides.




El estudio tiene importantes implicaciones para el proceso de desarrollo de fármacos en la medicina oncológica personalizada, los fármacos resaltan la separación de los cromosomas se encuentran en los ensayos clínicos, pero no se sabe qué pacientes responderán y cuáles no. Ahora, los resultados de este estudio sugieren que será posible utilizar la aneuploidía como marcador biológico para identificar a los pacientes que responderán mejor a estos fármacos. Es decir, será posible adaptar fármacos que ya se encuentran en ensayos clínicos para usarlos en contra de tumores con características genéticas específicas. 




Esta noticia esta extraída del periódico ABC publicada el día 28 de Enero de 2021, para más información os dejo aquí el enlace de la verdadera noticia, las fotografías están extraídas de aquí  y el video para acabar reforzando la explicación de aneuploidía a partir del minuto 4'45" esta 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 sobre los cromosomas y su división. 

diumenge, 17 de maig del 2020

Células madre como remedio al VIH

Científicos del Instituto de Investigación del Sida IrsiCaixa de Barcelona y del Hospital Gregorio Marañón de Madrid han conseguido que seis pacientes con VIH hayan eliminado el virus, al ser sometidos a trasplantes de células madre.

 
Se confirma así que estos pacientes han recibido células madre de donantes podrían haber eliminado este virus de su cuerpo ya que este no se encuentra ni en la sangre, ni en los tejidos del cuerpo, ni en los anticuerpos, es decir que son indetectables. Los pacientes, que aún siguen con un tratamiento antirretroviral, se sometieron a un trasplante de células madres, estas se pueden encontrar en el cordón umbilical y en la médula ósea. Estos científicos podrían haber proporcionado un gran avance hacia la eliminación de este virus.
 
La investigadora María Salgado, con Mi Kwon, hematóloga, creen que el motivo principal de que el VIH no pueda curarse es que este virus es el reservorio viral.  Este está compuesto por  células que ya han sido infectadas pero estas son indetectables, por tanto el sistema inmunológico no las podrá eliminar.

El donante de estas células, posee una mutación en los genes llamada CCR5 Delta 32 que hacía que sus células sanguíneas fueran inmunes al VIH que evita la entrada del virus en ellas. Con el ejemplo de este paciente, que no tomó la medicación contra el virus hace 11 años y el virus sigue sin aparecer en su sangre, con lo que se le considera la única persona en el mundo curada del VIH. A partir de este caso los investigadores buscan nuevos mecanismos para poder acabar de una vez con el VIH, asociados con el trasplante de células madre.  

Para conseguirlo, la compañía encargada de este proyecto, seleccionó un grupo de personas infectadas por el VIH que se sometieron a un trasplante de células madre con el objetivo final de diseñar nuevas estrategias de cura. Después del trasplante, todos los participantes siguieron tomando el tratamiento antirretroviral y lograron la casi eliminación del  virus tras quitarle de los fármacos inmunosupresores. Después de efectuarles diversos análisis para ver el estado del virus en su cuerpo, los científicos vieron que 5 de ellos pacientes tenían un reservorio indetectable en sangre y tejidos y en un paciente, tras 7 años del trasplante, los anticuerpos virales habían desaparecido totalmente.

El siguiente paso para buscar la cura del VIH será hacer un ensayo clínico que consistirá  en para interrumpir la medicación antirretroviral en algunos de estos pacientes y proveerles nuevas terapias para estudiar si vuelve a aparecer el virus.

En conclusión, podemos afirmar que la mutación CCR5 Delta 32 del donante podría llegar a salvar muchas vidas y poder curar en definitiva el VIH. 
Esta noticia se relaciona con el temario de inmunología de segundo de bachillerato. 

La publicación de este artículo se realizó aqui. Y las imágenes de aquí y de aquí.