Genes móviles en las neuronas

agosto 5, 2009 a las 7:48 pm | Escrito en CMC | Deja un comentario

Descubiertos los genes que nos hacen únicos

Las neuronas contienen elementos móviles que pueden explicar la individualidad humana y algunas enfermedades neurológicas

MALEN RUIZ DE ELVIRA - Madrid – 05/08/2009

 En el intrincado mundo de la genética, proclive a dar continuamente sorpresas a los investigadores, un nuevo trabajo ha conseguido detectar un rasgo de las neuronas humanas que hasta ahora se mantenía oculto y que puede incluso cambiar el concepto de individualidad. Lo que se ha descubierto es que en estas células del sistema nervioso existen numerosos genes móviles o saltarines, secuencias de ADN que hacen copias de sí mismas a todo lo largo del genoma y lo remodelan continuamente.

“Se trata de un mecanismo que tiene la capacidad de crear la diversidad neuronal que hace que cada persona sea única”, comenta Fred Gage, una de las máximas autoridades en neurociencias, que ha dirigido el trabajo. “El cerebro tiene unos 100.000 millones de neuronas con unos 100 billones de conexiones entre ellas, y los elementos móviles de ADN puede dar a cada una de ellas una capacidad ligeramente distinta”.

Hasta ahora sólo se conocía, en humanos, la existencia de estos elementos móviles, denominados transposones, en las células adultas del sistema inmunológico, explica el equipo del Instituto Salk (Estados Unidos), del que forma parte el español José Luis García Perez, del Banco Andaluz de Células Madre. En el sistema inmunológico, los genes que dirigen la producción de los anticuerpos cambian de lugar para crear la variedad necesaria de estos elementos para reconocer un número altísimo de antígenos.

Gage y su equipo ya habían verificado que funcionaban transposones en neuronas de ratón, pero no en las humanas. Aunque reconocen que todavía faltan experimentos para la confirmación definitiva, su descubrimiento puede ser importante para comprender mejor el desarrollo del cerebro y para avanzar en la comprensión de las enfermedades neurológicas. Los transposones, al saltar, pueden caer dentro de un gen y anular así su función, al alterar su secuencia.

“Se sabe que estos elementos móviles son importantes en organismos menos complejos, como las levaduras y las plantas, pero en los mamíferos se consideran normalmente como restos de nuestro pasado y, sin embargo, son muy abundantes”, añade Gage. “Aproximadamente el 50% del genoma completo humano está compuesto de restos de elementos móviles. Si fueran ADN basura, como se suponía, ya habrían desaparecido”. Se cree que estos elementos móviles están activados durante las primeras etapas de desarrollo del embrión humano, y en las bacterias, por ejemplo, son la clave de la resistencia a los antibióticos.

Que existan secuencias con la estructura de los transposones no quiere decir que funcionen como tal, que salten de un lugar a otro del genoma en células adultas, y eso es lo que los científicos han investigado hasta que han encontrado fuertes indicios de que es así. Lo que han hecho es comparar el genoma de neuronas de varios individuos con el de células de otros de sus tejidos (corazón e hígado) y han encontrado hasta 100 veces más copias de unas secuencias en las neuronas. “Ésta es la prueba de que estos elementos saltan en las neuronas”, señala Nicole Coufal, que ha trabajado junto a Gage y es primera autora del artículo sobre el descubrimiento que hoy publica la revista Nature. La razón de estos saltos es que el interruptor genético de estos elementos está activado en las neuronas y no en otras células. También indica el hallazgo que no todas las células son genéticamente iguales en el organismo humano y que los elementos móviles pueden de hecho dirigir la evolución, al crear mayor diversidad genética que la habitual, que es básicamente fruto de la división celular.

Para Gage, es lógico que un órgano como es el cerebro, que debe adaptarse durante decenas de años a unas condiciones ambientales en continuo cambio, tenga un nivel añadido de complejidad.

Los genes saltarines fueron descubiertos por primera vez en el maíz por Barbara McClintock, una científica estadounidense que tuvo que esperar varias décadas para que la ciencia aceptara este hallazgo. En 1983 obtuvo el Premio Nobel de Fisiología o Medicina y murió en 1992.

Proteína contra la metástasis

junio 23, 2009 a las 5:02 pm | Escrito en CMC | Deja un comentario

El estudio de una proteína abre esperanzas contra la metástasis

La sustancia impide el escape de células tumorales por los vasos sanguíneos

MALEN RUIZ DE ELVIRA - Madrid – 23/06/2009

 

 La lucha contra la metástasis, la diseminación del cáncer a otros órganos diferentes del originalmente afectado, se ha convertido en el frente de investigación oncológica más activo. Los intrincados mecanismos celulares se interrogan en detalle para ver cómo se puede frenar el peligroso viaje de las células cancerosas por el torrente sanguíneo para colonizar otros lugares del cuerpo. Si no hay metástasis es mucho más fácil curar o cronificar un tumor porque el 90% de las muertes atribuidas al cáncer se debe a su diseminación a órganos vitales como el pulmón, el hígado, los huesos o el cerebro en un proceso que puede durar años sin ser advertido.

La prosaposina se conoce desde 1989, pero no se relacionó con el cáncer

La defensa frente a la diseminación tumoral se produce a distancia

La patente se ha solicitado, pero la aplicación clínica es incierta todavía

En los últimos años se han identificado genes implicados en la metástasis del cáncer de mama hacia el pulmón y asimismo genes que pueden facilitar la entrada de las células cancerosas en el cerebro, y micromoléculas que parecen proteger al organismo de esa diseminación. También se han dirigido grandes esfuerzos a intentar evitar la creación alrededor de los tumores de nuevos vasos sanguíneos, la vía de escape de las peligrosas células tumorales. Normalmente, son hallazgos negativos, favorecedores de la metástasis. Ahora llega una noticia positiva, una nueva vía de investigación, con la identificación de una proteína que actúa, en modelos animales, como un inhibidor de la diseminación de las células cancerosas y lo hace por una vía novedosa.

La proteína tiene un nombre difícil -prosaposina- y no es nueva para los bioquímicos. “Se identificó en 1989 y luego se relacionó con el metabolismo de los lípidos”, explica José Miguel López Novoa, catedrático de Fisiología en la Universidad de Salamanca. Más tarde se ha localizado en muchos otros procesos del cuerpo, incluso en la leche humana, pero nunca se había relacionado con la metástasis.

El descubrimiento lo anuncian científicos estadounidenses y noruegos en la revista Proceedings de la Academia de Ciencias de Estados Unidos. Han encontrado que algunos tumores inducidos de próstata y de mama que resultan no ser metastásicos producen grandes cantidades de esta proteína, y al revés. Aa través de una cascada de activaciones, que incluye el conocido supresor tumoral p53, la proteína estimula la producción de un inhibidor natural de la angiogénesis (la formación de nuevos vasos sanguíneos). Los investigadores también han hecho el proceso contrario: inyectar prosaposina junto a células tumorales muy agresivas en ratones y han visto que apenas se formaban metástasis en el pulmón.

Todo el proceso tiene lugar no sólo en los alrededores del tumor primario sino también en células (fibroblastos, concretamente, en los tejidos) situadas en lugares del cuerpo alejados de éste, que se preparan para impedir que las células aniden en ellos. “Parece, por los experimentos, que previene la metástasis”, explica Roger Gomis, experto en este tema del Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona (IRBB). “Es como si se vertiera aspirina en la canalización de agua de una ciudad, terminaría difundiéndose y se quitarían los dolores de cabeza”.

El trabajo es interesante porque hay pocos de este tipo, indica Gomis. La patente ya está solicitada, por si el hallazgo se tradujera, en un futuro todavía lejano, en un nuevo tratamiento. “Aunque no pudiéramos impedir que los pacientes contrajeran cáncer podríamos mantenerlos libres de metástasis”, comenta Randolph S. Watnick, del Children?s Hospital de Boston, que ha dirigido el trabajo. Lo inició por sugerencia de Judah Folkman, recientemente fallecido, considerado el padre de la angiogénesis. Fue el primero que se dio cuenta de que las células tumorales necesitan que se formen a su alrededor nuevos vasos sanguíneos para sobrevivir.

Ya existen algunos tratamientos oncológicos, llamados antiangiogénicos, que tratan de impedir la formación de nuevos vasos sanguíneos, pero “no están dando los resultados tan positivos que se esperaban”, comenta López Novoa, sobre todo por sus efectos secundarios. El nuevo trabajo no pertenece a este mismo grupo, ya que relaciona la activación de un supresor tumoral con la inhibición de la angiogénesis.

¿Y ahora qué? “Estas investigaciones son de frontera”, comenta Gomis, “abren ventanas de oportunidad y es a posteriori cuando se ve su utilidad. Joan Massagué, con quien trabajo, fue pionero en darse cuenta de que la metástasis es tan importante, pero fue hace unos cinco años, gracias en gran parte a su trabajo anterior, cuando se pudo empezar a trabajar en ello. Antes no existían la tecnología y el conocimiento necesarios”.

Para el traslado de estas investigaciones a la aplicación clínica existen tres aproximaciones, según Gomis: probar medicamentos ya existentes; proporcionar a los farmacólogos nuevas dianas (objetivos moleculares) para las que ya existen inhibidores o activadores desarrollados, o, en casos complejos como el trabajo que ahora se publica, desarrollar nuevos, lo cual lleva varios años, y eso si tiene éxito, que la mayor parte de las veces no es el caso.

- La metástasis, el proceso por el cual un tumor coloniza otros órganos a través de los vasos sanguíneos, es responsable del 90% de los fallecimientos en enfermos de cáncer.

- Las líneas de investigación dirigidas a conocer los mecanismos de la metástasis han avanzado en los últimos años por el acceso a nuevos conocimientos y tecnología.

- Uno de los equipos más avanzados es el de Joan Massagué. En 2007 dio a conocer los primeros genes cuya activación anómala facilita la diseminación del tumor original de mama hacia el pulmón.

- El último hallazgo de su grupo, publicado el pasado mayo en la revista Nature, explica cómo -a través de tres genes identificados-

las células tumorales logran entrar al cerebro y dar lugar a un nuevo tumor.

- Otra línea de investigación es determinar cómo sobreviven las células de cáncer desde que abandonan el tumor primario y se infiltran en órganos vitales hasta el momento en que, años después, se manifiestan como tumores en éstos.

- El fin último de estas investigaciones es detectar las sustancias biológicas cuya producción debe inhibirse

o fomentarse mediante fármacos nuevos o antiguos.

Transgénicos

junio 23, 2009 a las 4:47 pm | Escrito en CMC | Deja un comentario

África se abre poco a poco a los transgénicos

  Uganda, Malí, Kenia, Camerún, Malawi, Ghana, Namibia, Zimbabue han regulado la producción de transgénicos. Egipto, Burkina Fasso y Suráfrica ya comercializan los productos. Si algo positivo surgió de la crisis de los alimentos fue la aceptación de la necesidad de una revolución agraria en África tras dos décadas de marginación de la agricultura pese a ser el sostén del 70% de su población. Si unos presentan los cultivos genéticamente modificados (GM) como la solución para aumentar la productividad, otros los denostan como un intento de las grandes multinacionales para hacerse con el mercado.

El debate sobre los GM, como el nuclear, está polarizado. “Más población, productividad estancada y cambio climático van a dificultar que África solucione la pobreza, el hambre y la nutrición”, explicó Mark Rosegrant, director de la división de producción del Instituto Internacional de Investigación de Políticas Alimentarias (IFPRI) en un congreso sobre los beneficios de los GM celebrado en Uganda el pasado mes. “Los GM permiten mayor productividad y pueden ser fundamentales en el cambio climático, con cultivos resistentes a la sequía”. Rosegrant opina que se beneficiarán los grandes agricultores, pero también el propietario de no más de dos hectáreas.

Rosegrant dice que la solución también consiste en mejorar las infraestructuras, acceso a los mercados y a los créditos. Algo que el presidente del Fondo Internacional para el Desarrollo Agrícola (IFAD), Kanayo Nwanze, refrenda. Además, aporta una cifra terrible: el 40% de la producción hortícola del continente se pierde por falta de almacenamiento, falta de acceso a los mercados y precios inestables. Algo a corregir primero.

Explorar otras técnicas

“Los GM no son la solución a todo, tenemos que explorar las técnicas convencionales disponibles y mejorar las infraestructuras. Sólo el 5% de las tierras de cultivo están irrigadas”, explica Nwanze, que considera que la adecuación de los GM dependerá del producto y del país, “y pueden ser la última solución a un problema; por ejemplo, se habla de hacer productos resistentes a la sequía, pero ya disponemos de ellos, como el sorgo”.

Uno de los productos más mencionados es el maíz resistente a la sequía, que podría tener gran impacto en el sur del continente. El proyecto WEMA (Water Efficient Maize for Africa) podría dar resultados en 2014. Una asociación pública y privada en la que la corporación Monsanto cede germoplasma y genes tolerantes a la sequía desarrollados conjuntamente con BASF, con fondos de la fundación Bill y Melinda Gates entre otros, pretende hacer las semillas accesibles y libres de patentes. “Los pequeños agricultores son los que más se pueden beneficiar, el cambio climático va a traer más sequía y de continuar las prácticas agrícolas actuales en 2025 habrá una falta de grano de 88,7 millones de toneladas”, explica Jennifer Thomson, científica surafricana ligada a la African Agricultural Technology Foundation, parte de WEMA.

 

LALI CAMBRA – Ciudad del Cabo – El País- 22/06/2009

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