jueves, 31 de marzo de 2016

Quimioterapia adaptada


Quimioterapia adaptada a la evolución del tumor
El cáncer no es una enfermedad simple, en muchos casos se considera una enfermedad de enfermedades. Un tumor puede estar compuestos por diferentes tipos celulares que varían tanto genómica como fenotípicamente.
Sin embargo, a pesar de esta variabilidad las terapias son estáticas, y se intenta eliminar el mayor número de células tumorales en el menor tiempo posible. En muchos casos esto conduce a una enfermedad resistente al tratamiento.
Sabemos que las células tumorales aparte de competir con las células normales, también lo hace con otras células tumorales por espacio y recursos.
Debido a esto, modelos matemáticos de dinámicas evolutivas Darwinianas han demostrado que dejando una población suficiente de células tumorales sensibles al tratamiento , estas son capaces de mantener bajo control aquellas que son resistentes al tratamiento, es decir, el tratamiento mantiene bajo control a las sensibles , y estas a las resistentes.
Esto se ha probado en modelos preclinicos de cáncer de mama con quimioterapia; se han probado dos algoritmos diferentes de tratamientos, (i) uno en el que se utiliza una cantidad de quimioterapia constante con la opción de omitir el tratamiento si el tumor disminuye su tamaño y (ii) otro en el cual la dosis es modulada dependiendo de si crece o disminuye el volumen tumoral. Este último es el que ha dado mejores resultados.
Artículo


By Juan Francisco Barrera

Genes humanos

Humanos knockout: su estudio replantea el número de genes esenciales de nuestro genoma


Un organismo knockout para un gen , es aquel en el que ninguna de las copias del mismo, heredadas una de la madre y otra del padre, pueden llevar a cabo su función.

Un reciente estudio publicado en Science acaba de evaluar los efectos sobre la salud de la perdida de función de los gene humanos que codifiquen para proteínas, encontrando que las personas que tienen ciertos genes inactivados , no muestran signos de un efecto perjudicial sobre su salud; por lo que esto apunta a que el número de genes esenciales de nuestro genoma es menor de lo que se suponía.

Los investigadores analizaron la región codificante del genoma (exoma) en 3222 individuos adultos con fuerte relación de parentesco, y encontraron variantes de perdida de función en homocigosis, en 781 genes en 847 individuos. Contrastaron la información medica disponible con el carácter “knockout” , el equipo no encontró ninguna correlación, lo que sugiere que la perdida de muchas proteínas codificada por nuestro genoma no supone una amenaza directa para la salud.
Los resultados también indicaban que la identificación de mutaciones de perdida de función en homocigosis debe ser interpretada con precaución , ya que la perdida de algunas proteínas no afectan en gran medida a la salud.

Seguridad reprogramación células madre

Demuestran la seguridad de la manipulación de células madre pluripotentes 
Científicos del Instituto de Investigación de Scripps han realizado experimentos con células madres, estas células son tan importantes en determinados tratamientos debido a que pueden diferenciarse en cualquier tipo celular. El estudio se centro en el uso de células madres pluripotenciales inducidas( iPSCs) en humanos, querían comprobar si la reprogramación conducía a un nivel alto de mutaciones y la respuesta fue negativa.
Realizaron tres tipos de métodos para la formación de iPSCs para ver el numero de mutaciones que se producían, pero el numero era mínimo y las mutaciones no eran significativas.
Estas células madre pueden ser beneficiosas para su uso para reparar lesiones
provocadas por enfermedades como por ejemplo el Parkinson o esclerosis múltiple.
Hay que destacar que hay que continuar con la investigación para averiguar si hay acumulación de mutaciones con el paso del tiempo.
Artículo


CYP3A7 & Cáncer

Un alelo del gen CYP3A7 relacionado con el peor pronóstico para el cáncer 
Los citocromos de la subfamilia CYP3A son conocidos por su papel en el metabolismo de hormonas endógenas, así como de aproximadamente la mitad de los fármacos utilizados en la clínica.
Un estudio, del Institute for Cancer Research de Reino Unido, acaba de señalar a un alelo del gen CYP3A7, como relacionado con un peor pronóstico en algunos tipos de cáncer, y apunta a que para los pacientes portadores de este alelo, las dosis o regímenes de tratamientos quimioterapéuticos podrían ser no eficientes.
Se realizó un estudio en el cual se tomaron muestras de 1000 pacientes de cáncer de mama, 1100 de cáncer de pulmón, 347 de pacientes con leucemia, en estos casos se demostró que la presencia del alelo CYP3A7*1C aumentaba la probabilidad de muerte en estos paciente y la dificultad de un buen pronostico, además se vio que la presencia de este alelo también disminuye la cantidad de hormonas sexuales endógenas secretadas en pacientes con cáncer de mama.
Los investigadores reconocen que todavía es pronto para establecer los mecanismos por los que el alelo CYP3A7*1C influye en el pronóstico de los cánceres evaluados.

Artículo
Johnson N, et al. Cytochrome P450 Allele CYP3A7*1C Associates with Adverse Outcomes in Chronic Lymphocytic Leukemia, Breast, and Lung Cancer. Cancer Res. 2016. Doi: 10.1158/0008-5472.CAN-15-1410 
http://cancerres.aacrjournals.org/content/early/2016/03/10/0008-5472.CAN-15-1410.abstract


By Cristofer Benito 

miércoles, 30 de marzo de 2016

Optogenética & Alzheimer

Los recuerdos borrados por el alzhéimer pueden recuperarse
Unos 47 millones de personas, padece demencia en el mundo. Y la enfermedad de Alzheimer, caracterizada por el deterioro de la memoria y el intelecto, está detrás del 70% de los casos.
Un nuevo estudio ofrece hoy un poco de esperanza a los pacientes y sus familias. Sus resultados sugieren que, al menos en las primeras etapas del alzhéimer, los recuerdos no han desaparecido de los cerebros de los afectados. Siguen ahí. Un experimento con ratones rescata su memoria perdida mediante ráfagas de luz en el cerebro.
Los autores del estudio han concebido un audaz experimento. Tomaron dos grupos de ratones —unos sanos y otros modificados genéticamente para padecer las primeras fases del alzhéimer— y los colocaron en un habitáculo cuyo suelo soltaba descargas eléctricas a voluntad de los investigadores. Todos los roedores mostraron síntomas de miedo cuando eran recolocados en la misma cámara una hora después. Sin embargo, cuando se repetía la jugada días después, solo los ratones sanos experimentaban temor. Los roedores con alzhéimer se habían olvidado.
La segunda parte del ensayo entro en juego la optogenética, una técnica que inserta, genes de algas sensibles a la luz en los cerebros de los ratones. Una vez en las neuronas, los genes producen una proteína capaz de activar o desactivar cada célula en función de ráfagas de luz láser.
Los investigadores observaron el giro dentado del hipocampo de los ratones, una de las áreas del cerebro relacionadas con la memoria. Allí detectaron los engramas implicados: las estructuras neuronales que sufren cambios bioquímicos durante una experiencia y se reactivan al recordarla. Al marcar estas células concretas y encenderlas con ráfagas de luz, los ratones con alzhéimer volvían a recordar la descarga eléctrica.
Sin embargo, el rescate de los recuerdos de los ratones se suspendió al apagar la luz. Los investigadores dieron otro paso; en condiciones normales, el miedo se graba mediante el refuerzo de las conexiones entre las neuronas del giro dentado y las de la corteza entorrinal. El grupo de investigación logró este mismo efecto con reiterados pulsos de luz lanzados de manera muy específica en puntos de esta región cerebral de los roedores con alzhéimer. Los animales recuperaron su memoria a largo plazo hasta llegar al mismo nivel de los ratones sanos. 
Se comprobó como el experimento no funcionó si los científicos repartían brochazos gruesos de luz de manera indiscriminada en el giro dentado. El éxito solo se lograba al dirigir estas ráfagas a los circuitos neuronales realmente implicados en la grabación del recuerdo en el cerebro. Estas neuronas iluminadas recuperaban la densidad de sus espinas dendríticas, unas prolongaciones asociadas a la memoria cuyo número se reduce a medida que el alzhéimer avanza.

Artículo

By Blanca Calle


Autismo & SANK3

Neurocientíficos revierten los síntomas del autismo

La introducción de un gen en el cerebro del paciente podría revertir los comportamientos típicos de este trastorno psicológico.

Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha encontrado una llave, basada en la manipulación genética, que facilitaría abrir la puerta al desarrollo de fármacos para un tratamiento eficaz del autismo.
En un estudio con ratones, los investigadores del MIT demostraron que se pueden revertir algunos de los comportamientos típicos del autismo introduciendo el gen Shank3 en el organismo del paciente.
Los autores del estudio alegaron que todo esto sugiere una cierta plasticidad en el cerebro de las personas adultas y de que existen cada vez más pruebas de que, algunos de los efectos tienden a ser reversibles, dando la esperanza a las personas que padecen dicha enfermedad
Los genes Shank3 actúan como un "andamiaje de las sinapsis, que permite la comunicación entre las neuronas y de apoyo a cientos de proteínas necesarias para esta comunicación, para que las neuronas puedan conectarse correctamente".

Artículo

By Blanca Calle 




martes, 15 de marzo de 2016

GEMC1 & ciliopatías

GEMC1, un gen asociado a un grupo de enfermedades raras poco estudiadas
Expertos del Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona han publicado un trabajo realizado con ratones donde se revela el gen GEMC1, indispensable para generar células multiciliadas específicas de tejidos como cerebro, tráquea, pulmones y oviductos; puede ser  candidato para diagnosticar un subtipo de ciliopatía humana. Generaron ratones sin este gen, los cuales presentan síntomas de la enfermedad RGMC (reduced generation of multiple motile cilia), que causa hidrocefalia, infertilidad e infecciones respiratorias graves.  
Este estudio no solo indica que el gen GEMC1 regula los dos únicos genes conocidos hasta ahora para diagnosticar esta enfermedad, Multicilin y Cyclin, convirtiéndolo en un buen candidato para diagnosticar RGMC, sino que además determina que dicho gen es uno de los más importantes en la cascada de expresión de genes para producir células multiciliadas, lo cual significa que este gen afecta a otros muchos que dependen de su expresión.

Enlace artículo:


By Maria Ines Barrena Gragera

Efecto de edad paterna en la presencia de mutaciones

Efecto de la edad paterna en la presencia de mutaciones en los espermatozoides

El síndrome de Apert es una enfermedad caracterizada por un mal desarrollo en cráneo y extremidades, y es producido por una mutación dada en el gen FGFR2 durante la formación de los espermatozoides. La mayoría de los niños afectados proceden de padres sanos, y tanto los padres con hijos afectados como los padre con hijos sanos presentan la mutación.
El ADN no heredado de los progenitores puede sufrir mutaciones, que suelen producirse en la línea germinal masculina. Los espermatozoides provienen de las espermatogonias, células con una alta tasa de división que al tener que copiar tan a menudo todo el material hereditario, tienen más probabilidades de inducir un error en la secuencia, provocando una mutación que puede no tener consecuencias o tener unas consecuencias terribles. La probabilidad de error aumenta con la edad de la célula, y por tanto, con la edad del individuo.
Andrew Wilkie y su equipo dedujeron que las espermatogonias pueden poseer algunos genes que presentan mutaciones a las que llamaron ‘egoístas’, debido a que su presencia en la célula no solo mutaba los espermatozoides resultantes, sino que también provocaba una mayor proliferación de estos.
Un equipo de investigadores decidió, contrariamente a lo que se había hecho hasta el momento, analizar la espermatogéneis completa, es decir, el proceso desde espermatogonia hasta espermatozoide. Para llevar a cabo este estudio, microdiseccionaron células de testículos de donantes cuyas edades oscilaban entre 70 y 78 años, encontrando otras mutaciones, a parte de la del gen FGFR2, relacionadas con la edad del individuo.
Todas las mutaciones encontradas se relacionan con enfermedades graves, desde afecciones letales hasta distintos tipos de cáncer, incluyendo el síndrome de Apert mencionado al principio. A partir del patrón mutacional se dedujo que el crecimiento clonal de las células mutadas se produce a lo largo de los túbulos seminíferos.
En conclusión, se llegó a que los padres de hijos con síndrome de Apert no difieren en nada con los de hijos sanos, sino que esto tiene que ver con que a mayor edad paterna, mayor probabilidad hay de encontrar espermatozoides mutados, dependiendo entonces el síndrome de Apert y otras afecciones exclusivamente del espermatozoide que primero llega al óvulo.
El problema entonces, no se da a nivel individual, sino poblacional, ya que un aumento general en la edad a la que el hombre es padre, aumentarían teóricamente los casos de hijos afectados por estas mutaciones.
Artículo original:
Maher GJ, et al. Visualizing the origins of selfish de novo mutations in individual seminiferous tubules of human testes. PNAS. 2016. Doi:   10.1073/pnas.1521325113


By María de las Mercedes de Soto Álvarez

16p11.2 afecta a la habilidad intelectual

El número de copias del gen 16p11.2 afecta a la habilidad intelectual
Rara vez se identifican variantes genéticas que contribuyen de forma importante al desarrollo de los desórdenes del neurodesarrollo.
Un estudio de la Universidad de Columbia, ha analizado las consecuencias de la duplicación y deleción del gen 16p11.1 BP4-BP5 en portadores, observando que el cambio del número de copias de este gen no solo afecta a la capacidad cognitiva, sino a otros rasgos como el índice de masa corporal y el tamaño de la circunferencia de la cabeza.
Se evaluaron variables de comportamiento, clínicas y biométricas, en 270 portadores de la duplicación en esta región y 390 personas que presentaban deleción, comparando los valores obtenidos con familiares sin cambio en el número de copias.
Los investigadores encontraron que la deleción de una copia de 16p11.2 resulta en una caída de 25 puntos en el coeficiente de inteligencia en los portadores, mientras que la duplicación se traduce en una caída de 16 puntos, incluso en personas con inteligencia considerada normal.
Se cree que la variante genética relativa al número de copias de 16p11.2 contribuye a, aproximadamente, la mitad de los déficits cognitivos observados en los portadores que presentan suave o moderada discapacidad intelectual, pudiendo influir en la aparición del fenotipo otros factores adicionales, en función de los que, una caída del coeficiente de inteligencia de 25 puntos, podría determinar si una persona ha cruzado o no el umbral hacia una discapacidad intelectual.
Los resultados proporcionan información sobre algunos desórdenes del neurodesarrollo, aunque hacen falta más estudios que midan el efecto de otros factores genéticos y ambientales sobre los fenotipos relacionados con estos desórdenes.
Enlace al artículo original:

By Jesús David Cabrera Terraza

Papel de Wpb2 en la audición

La falta de actividad del gen Wpb2 produce pérdida de audición

El gen Wpb2 conecta la señalización hormonal con la audición, codifica para una proteína reguladora de la expresión génica dependiente de las hormonas de estrógeno y progesterona en la cóclea.
 
La carencia de esta proteína en ratones provoca disminución en la audición. Una vez confirmado en ratones, analizaron el gen en personas con sordera y en pacientes control, entre los que encontraron dos variantes no descritas identificadas en niños.

Creando líneas que expresaran estas variantes en ratones, pudieron observar que la ausencia de Wpb2 provoca pérdida auditiva debido a un defecto en la sinapsis que afecta al nervio auditivo. Este defecto es producido por la expresión reducida de los receptores de estrógenos y progesterona y genes que codifican para proteínas postsináptica.

La pérdida de audición es muy frecuente en la población humana y se carece de conocimientos terapéuticos, de ahí la importancia de hallar estos resultados. La manipulación farmacológica de la señalización de estrógenos y progesterona  podría ser el tratamiento más eficaz.



By Nuria del Valle del Pino

Posibles genes implicados en Retinosis pigmentaria

Un gusano sin ojos abre una nueva vía para entender y curar una ceguera hereditaria

El splicing es el proceso por el cuál se lleva a cabo la maduración de los ARNm en células eucariotas. La maquinaria responsable, el spliceosome, es una de las mas complejas y mejor conservadas evolutivamente, desde levaduras hasta humanos. Si el splicing no funciona correctamente, se produce la síntesis de proteínas que resultarán defectuosas en sus funciones.
La retinosis pigmentaria es una enfermedad genética rara en la que se pierde gradualmente la visión por degeneración de la retina, hasta causar una ceguera completa. Existen 24 genes implicados en la forma autosómica dominante de esta enfermedad, 7 de los cuales codifican para proteínas implicadas en el splicing. A pesar de que estas proteínas se encuentran en todas las células de nuestro cuerpo, su mutación solamente desarrolla una patología en la retina. Esto podría deberse a que la retina es el tejido humano con mayor tasa de transcripción, por lo tanto, un splicing ineficiente la afectaría especialmente. Sin embargo, esta hipótesis no ha sido demostrada con solidez.
Los genes de splicing relacionados a la forma autosómica dominante de la retinosis pigmentaria son esenciales, lo que dificulta su investigación in vivo. Para saltear este obstáculo, en el estudio realizado en el laboratorio del Dr. Julián Cerón se utilizaron ARNi (ARN de interferencia) en el gusano Caenorhabditis elegans. La ventaja que ofrece este gusano es la posibilidad de silenciar parcialmente la expresión de un gen en todas sus células. Para ello, se los alimentó con bacterias que sobreexpresaban los ARNi de los genes de interés, bloqueando así parcialmente la expresión de los mismos. De esta manera se logró estudiar por primera vez en un organismo multicelular completo lo que sucede cuando estos genes de splicing no producen las cantidades normales de proteína.
Luego secuenciaron los ARNm de poblaciones de gusanos con niveles de expresión reducidos de prp-6, prp-8 prp-31, que son tres de los genes ortólogos (genes homólogos que se han separado por un evento de especiación) de los genes humanos de la forma autosómica dominante de retinosis pigmentaria. 
El análisis de los perfiles de expresión de poblaciones deficientes para los genes de splicing relacionados a la forma autosómica dominante de la retinosis pigmentaria proporcionó una lista de genes sobreexpresados, de la cual dos resultaron relevantes. 
El primero es el egl-1, un efector de la vía de apoptosis. Como los transcriptomas mostraban perfiles de expresión del genoma completo, podía ocurrir que la sobreexpresión del gen se tratara de un fenómeno general o bien que fuera específico de un tipo celular o tejido. Para determinar ello se utilizaron animales transgénicos que expresaban la proteína verde fluorescente (GFP) bajo el control del promotor egl-1. Los animales con niveles de expresión reducidos de prp-8 expresasron egl-1 en la hipodermis. Además, en gusanos donde el ARNi actuaba sólo en un tejido específico, se observó que el ARNi del prp-8 detenía el crecimiento del gusano sólo cuando actuaba en la hipodermis, las cuales requieren una alta actividad transcripcional, pero no en células musculares.
El segundo gen relevante fue el atl-1, homólogo del gen humano ATR, uno de los sensores primarios de daño en el ADN. Este gen responde a lesiones en el ADN producidas por radiación UV o por estrés replicativo. Al recibir la señal del daño o estrés, los sensores primarios se activan y atl-1/ATR es reclutado por la proteína RPA hacia las regiones del ADN que hayan sufrido roturas simples de cadena. De esto se podía decantar la posibilidad de que pequeños defectos en el spliceosome fueran capaces de dañar al ADN. Para comprobar ello se utilizó un gusano transgénico que expresaba la proteína RPA-1 marcada con GFP. Luego de la exposición a rayos UV, los animales deficientes para prp-8 resultaron mas sensibles a esta reacción y acumularon mas lesiones en su ADN que los animales control. Por otra parte, al tratarlos con hidroxiurea (como inducción del estrés replicativo) se produjo un efecto similar al producido por el ARNi de prp-8, estancando el desarrollo de los gusanos antes de llegar a la edad adulta.
Con este estudio, se propone entonces un nuevo mecanismo molecular para entender por qué las mutaciones de los genes de splicing relacionados a la forma autosómica dominante de la retinosis pigmentaria causan la patología solo en la retina. 
Enlace al artículo: 

Identificación nuevos genes transplante médula ósea

Identificación Funcional de Nuevos Genes Reguladores del Transplante de Médula Ósea

El proceso que permite producir las distintas células sanguíneas a partir de una célula madre hematopoyética (HSC, del inglés Hematopoietic Stem Cell) se conoce con el nombre de hematopoyesis. El transplante de HSC actualmente es utilizado como tratamiento en distintos tipos de enfermedades hematológicas y en la recuperación de pacientes sometidos a quimioterapia. Además, este transplante es la única solución actual a enfermedades asociadas tanto a un fallo en la médula ósea, como a un fallo en el sistema inmune.
El principal problema de este transplante la disponibilidad de donantes adecuados para los pacientes, ya que muchos de ellos fallecen durante la búsqueda, o se enfrentan al riesgo de sufrir complicaciones derivadas de un transplante que no resulta óptimo. Otro problema que se presenta es el número de células que se requieren para realizar un transplante, ya que hoy en día la expansión in vitro de las HSC no es posible, y estas sólo mantienen las propiedades que les permiten regenerar el sistema hematopoyético en el receptor durante un período de tiempo muy reducido. A pesar de que las nuevas tecnologías han permitido la obtención de células madre pluripotentes mediante la reprogramación de células ya diferenciadas, no ha sido posible la generación de HSC in vitro a partir de ellas.
Al realizar un transplante de médula, es esencial que las HSC interaccionen adecuadamente con el nuevo entorno celular y se establezcan de forma estable, permitiendo su correcta división, diferenciación y generación de las células de la sangre, reconstruyendo así el sistema hematopoyético completo del receptor. Por lo tanto, una manera de mejorar los actuales protocolos de transplantes es conociendo los mecanismos moleculares que ocurren durante este proceso, y es allí donde este grupo de investigación centró su trabajo. 

Primero lograron identificar 51 genes candidatos a desarrollar un papel de importancia en el transplante de HSC. Utilizando la tecnología de shRNA (short-hairpin ARN), infectaron HSC de ratón con lentivirus, disminuyendo individualmente la expresión de cada uno de dichos genes. Luego, se transplantaron esas mismas células a ratones receptores con el objetivo de evaluar su efecto durante el transplante.
El análisis de la capacidad de repoblar que tenían estas células con los niveles reducidos de ARNm de dichos genes en un 70%, mostró que 17 de ellos cumplían un papel importante en el transplante de médula ósea, afectando la capacidad de las HSC para repoblar eficientemente las poblaciones celulares sanguíneas de los ratones receptores. La reducción de los niveles de ARNm de Arhgef5, Cadps2, Crispld1, Emcn, Foxa3, Fstl1, Glis2, Gpr56, Myct1, Nbea, P2ry14, Smarca2 y Sox4 en las HSC provocó una disminución en la capacidad de repoblar la médula ósea, lo que indica que estos genes son reguladores positivos para el transplante. En cambio, la expresión de Armcx1 y Gprasp2 es perjudicial para la capacidad repobladora de las HSC, ya que la reducción de sus niveles provocó un aumento en el potencial repoblador de la célula.
Los genes identificados manifestaron diferentes procesos moleculares y celulares involucrados en los transplantes de HSC. De acuerdo a los resultados, un grupo de ellos estaría implicado en el transporte de vesículas celulares, y en la regulación de proteínas receptoras de la superficie celular, modulando las interacciones entre las HSC con las distintas células del entorno, así como la transducción de señales que permiten su supervivencia. Otro grupo incluiría secreción de proteínas, como proteasas que actúen sobre la matriz celular, o que lo hagan como antagonistas de factores de inhibición. Por otro lado, el gen Arhgef5 estaría implicado en la formación de podosomas, que resultan esenciales para la migración y adhesión celular. Y por último, el gen Foxa3modularía la respuesta de las HSC al estrés.

De esta manera se pone en evidencia la importancia de la interacción entre las células transplantadas con el entorno en la médula ósea, para formar un entorno adecuado que permita la supervivencia, viabilidad y funcionalidad de las HSC transplantadas.

By Juan Ignacio Saborit Badano

QUAlu, método para cuantificar metilación global

QUAlu, UN NUEVO MÉTODO PARA DETECTAR CAMBIOS EPIGENÉTICOS GLOBALES EN MUESTRAS CLÍNICAS
La epigenética estudia los cambios funcionales y estructurales del genoma que no se encuentran en la secuencia del ADN. Mecanismos epigenéticos como la metilación y modificaciones post-transcripcionales de las colas de las histonas, colaboran en el establecimiento y mantenimiento de la estructura de la cromatina, y alteraciones en estos mecanismos, junto con otras alteraciones genéticas, conllevan al desarrollo de cáncer.                    
La metilación consiste en la adición covalente de un grupo metilo a la citosina del dinucleótido CpG, y un incremento en CpGs metiladas (hipermetilación) está asociada a represión génica (por ejemplo, la represión de genes supresores de tumores), por ello es la alteración más descrita en tumores.
La pérdida de metilación o hipometilación fue descrita como una característica típica de genomas tumorales, ya que provoca la activación de oncogenes y de secuencias repetitivas que aumentan la inestabilidad cromosómica. Por este motivo, la hipometilación del ADN ha atraído un gran interés como marcador diagnóstico, pronóstico o incluso de riesgo a padecer cáncer. Se han diseñado técnicas cuyo objetivo es dar una medida cuantitativa del nivel de metilación global del genoma, no siendo éstas puestas en la práctica clínica debido a que presenta  problemas técnicos y económicos. Actualmente  se ha diseñado una técnica como medida de metilación global solventando estos problemas, llamada QUAlu (Quantification of Unmethylated Alu) que estima el porcentaje de secuencias Alu no metiladas en una muestra.
Estas secuencias Alu presentan ciertas características que las hacen apropiadas como indicadores de hipometilación global, puesto que son los elementos repetitivos más abundantes del genoma humano, conteniendo más del 25% de los dinucleótidos CpG del genoma, y que además se encuentran altamente metiladas en los tejidos somáticos.
QUAlu consiste en la digestión del ADN genómico con un par de isoesquizómeros (Hpa II/Msp I) con sensibilidad diferencial por la metilación, cuya diana (C/CGG) contiene el dinucleótido CpG susceptible de ser investigado y está presente de manera significativa en las secuencias Alu (32.3%). Los fragmentos de restricción resultantes son ligados a un adaptador y cuantificados mediante PCR cuantitativa. QUAlu es 100 veces más sensible que otras técnicas que miden hipometilación, siendo capaz de obtener determinaciones precisas de la metilación global con sólo 300 pg de ADN a un bajo coste (~ 5€ por muestra) y a gran rapidez (~ 5 horas).
La aplicabilidad de QUAlu fue demostrada mediante un ensayo piloto en el que se utilizaron diferentes tipos de muestras patológicas y se obtuvo el porcentaje de hipometilación de tejidos normales y tumorales de diferente origen. Los resultados revelaron una gran homogeneidad en los niveles de metilación de los tejidos normales tanto entre tejidos como entre individuos, mientras que por el contrario, la metilación global de las secuencias Alu es altamente variable entre los diferentes tipos tumorales, así como entre los diferentes pacientes analizados.

By Mª Inés Barrena Gragera

martes, 8 de marzo de 2016

Regulación por micro RNA (miR-148a)

Un microARN regula la adquisición de tolerancia inmunológica en los linfocitos B
Los linfocitos son células con la capacidad de reaccionar ante una gran variedad de antígenos externos. Pero para que una correcta respuesta inmunitaria se lleve a cabo, es indispensable que los linfocitos puedan diferenciar entre los tejidos del propio organismo y los agentes externos, evitando así un ataque inmune sobre células y tejidos propios, tal como ocurre en las enfermedades autoinmunes. A esta habilidad de no reaccionar contra lo propio se la conoce como tolerancia inmunológica.
Los linfocitos adquieren esta tolerancia durante su desarrollo en la médula osea. Allí son expuestos a diferentes controles que determinan si un linfocito se encuentra apto para llevar a cabo su tarea inmunológica. Uno de estos controles, permite que sólo aquellos linfocitos B no autorreactivos salgan de la médula, mientras que el resto sufre una serie de reorganizaciones en sus genes para revertir su autorreactividad. De no lograrlo, los linfocitos defectuosos son eliminados mediante programas apoptóticos.

Un equipo de investigadores del Scripps Research Institute identificó un microARN (una molécula de ARN pequeña capaz de regular e interferir en la expresión de ARN mensajeros) como regulador de la tolerancia inmunólogica de los linfocitos B. Este hecho no solo permite entender el desarrollo de los linfocitos B claves para el sistema inmune, sino también los mecanismos que provocan el desarrollo de enfermedades autoinmunes.
En su trabajo, los investigadores observaron que la sobreexpresión del micro ARN miR-148a interfiere con la regulación de apoptósis de los linfocitos autorreactivos, promoviendo que escapen al control realizado en la médula.En enfermedades autoinmunes, la expresión de este micro ARN aumenta con mucha frecuencia, a la vez que aumenta la velocidad con la que se desarrollan las mismas.

La investigación permitió también la identificación de 119 genes con secuencias de unión al miR-148a en su ARN mensajero, cuya expresión se ve reprimida por este micro ARN. Entre ellos se encuentran Gadd45a, Bcl2l11 y Pten, tres genes relacionados con la supervivencia celular, y cuya supresión da lugar a la misma alteración en la tolerancia de los linfocitos que la sobreexpresión de miR-148a.
Por lo tanto, la identificación de miR-148 como regulador de la capacidad de los linfocitos B para no reaccionar contra el propio organismo lo señala sin dudas como un punto de partida para el desarrollo de terapias frente a enfermedades autoinmunes.


Artículo original

By Juan Ignacio Saborit Badano

sábado, 5 de marzo de 2016

Epigenética & Parkinson

Epigenoma aberrante en neuronas dopaminérgicas inducidas de pacientes de Parkinson
Científicos españoles del Hospital Clínic de Barcelona, han encontrado por vez primera alteraciones epigenéticas en el principal tipo celular afectado por la enfermedad  del Parkinson (EP), las neuronas dopaminérgicas (DAn).
Esta enfermedad neurodegenerativa afecta a 1 de cada 100 personas mayores de 60 años, y solo un 10% de los casos son producidos por mutaciones patogénicas. Entre dichas mutaciones la más frecuente es la producida en el gen LRRK2. Por otra parte, el 90% de los casos de la enfermedad ocurren de forma esporádica y desconocida.

Las alteraciones epigenéticas fueron investigadas en DAn  inducidas a partir de células somáticas de distintos pacientes con Parkinson. Para generar DAn, se utilizó un protocolo  publicado previamente por el cuál obtuvieron DAn morfológica y funcionalmente maduras.  Por otra parte mediante arrays de metilación de DNA de alta densidad (450k Illumina) se estudió el metiloma de las DAn, encontrándose que la forma de EP monogénica LRRK2 y la forma esporádica eran similares en los patrones de metilación.  
También se estudió el metiloma de neuronas iPSC  isogénicas  de los individuos enfermos  y de fibroblastos parentales, se observó  la regiones de hipermetilación en DAn y se estudió su transcriptoma identificándose 437 genes en los que no se encontraron diferencias significativas de expresión entre la formas monogénicas y las esporádicas. Indicando  en sus hallazgos  que el  Parkinson es una enfermedad sistémica que afecta a otros tipos celulares no neuronales, siendo DAn los tipos celulares vulnerables.

Enlace al artículo original:


By Daniel Vizcaíno Encina