jump to navigation

Mate usted su propio cáncer junio 29, 2009

Posted by Manuel in biologia, ciencia, divulgación científica, mutaciones, sociedad.
Tags: , , , , , ,
comments closed

cancer

Publico Digital

La quimioterapia, que ha supuesto una revolución en el tratamiento del cáncer, pero que ataca por igual a células sanas y enfermas, podría estar viviendo sus últimos días. La irrupción de los anticuerpos monoclonales medicamentos fabricados a partir de células del sistema inmune ya demostró el papel determinante de las propias defensas del cuerpo a la hora de combatir el cáncer. Pero las investigaciones, ahora, han ido aún más allá.

La reciente identificación de los mecanismos que hacen que una célula se divida ininterrumpidamente lo que da lugar al cáncer ha permitido en ratones lo que hace años parecía impensable: manipular las células cancerosas para que se comporten como debieran y supriman el tumor.

La clave está en los microARN o miRNA, pequeños elementos de la célula parecidos a trozos de ADN que el director del programa de Epigenética y Biología del Cáncer del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL), Manel Esteller, define como «pequeñas moléculas de ARN que no originan proteína [la función mayoritaria del ARN], sino que se quedan como ARN y regulan la expresión de decenas y hasta cientos de genes». Según señala Esteller, en los últimos cinco años se ha sabido que en el cáncer «existen defectos en la producción de miRNA». Desde entonces, se ha avanzado en la investigación de las causas de tal déficit de ARN.

Un equipo de investigadores, dirigido por el científico de la Universidad Johns Hopkins (EEUU), Josh Mendell, ha logrado introducir los miRNA deficitarios en las células de un tumor de hígado en ratones y ha conseguido, de esta forma, que las células cancerosas mueran y las sanas se mantengan sin cambios. El hallazgo, que se publica hoy en Cell, sugiere que el reemplazo de miRNA puede ser una estrategia eficaz y nada tóxica, todo lo contrario que la quimioterapia que, en todo caso, ha permitido que más de la mitad de los tumores malignos se cure.

Para introducir los fragmentos perdidos de ARN en las células descontroladas, los investigadores optaron por usar como vehículo un virus adenoasociado, que inyectaron en la cola del ratón enfermo.

Resultados espectaculares

En comparación con los ratones que no fueron tratados de esta forma, los que recibieron el miRNA sólo se introdujo un fragmento de estos componentes reaccionaron de forma espectacular, inhibiendo el crecimiento tumoral en un 80% de los casos.

«Los animales que conformaban el grupo de control a los que se insertó el virus vacío no mostraron ningún cambio en la tasa de crecimiento de sus tumores que, en tres semanas, se había disparado», señala Mendel. «Sin embargo, entre aquellos a los que insertamos el fragmento perdido, hubo algunos que lograron una remisión completa de los tumores mientras que el resto experimentó una reducción del tamaño y de la cantidad de ellos».

Para Esteller, este estudio es «prometedor, porque abre una nueva vía para pensar en fármacos que reparen o devuelvan a la normalidad los defectos genéticos y epigenéticos de los miRNA».

Aunque los resultados del experimento son sin duda prometedores, quedan varios flancos que resolver para poder pensar en la inserción de miRNA como solución definitiva frente al cáncer. En primer lugar, habría que ver si funciona en otros tipos de cáncer. El virus que utilizaron para introducir el fragmento de ARN era de la familia de los adenovirus, típicos en ensayos de terapia génica y que se dirigen especialmente al hígado, donde estaba el tumor. Mendell explica que ahora se trabaja en otros vehículos para la inserción de miRNA, como nanopartículas sintéticas.

En cualquier caso, el experimento no sólo debería poder repetirse en otros modelos animales sino, en un futuro, trasladarse a humanos. «La traslación de estos trabajos a humanos suele ser larga y complicada: el modelo murino [ratón] está muy controlado y los tumores humanos de hígado son más heterogéneos», comenta Esteller, una de cuyas áreas más importante de trabajo es precisamente la identificación de las causas del déficit de miRNA. Este científico también destaca que aún se desconocen los posibles efectos secundarios de esta terapia en los tejidos sanos. «Vale la pena invertir en estas investigaciones porque nos muestran una nueva forma de atacar a los tumores, por lo que se trata de una noticia muy bien recibida», concluye Esteller.

El ejemplo de los miRNA es paradigmático en cuanto a cómo la investigación puede dar la vuelta a un concepto establecido. Estos pequeños fragmentos de ARN han sido menospreciados durante años por la ciencia como ARN chatarra, ya que se pensaba que eran desechos celulares.

Desde que en 2003 se empezó a estudiar más de cerca su biología, la concepción sobre su importancia ha cambiado mucho. «Sólo recientemente hemos empezado a apreciar toda una nueva capa de complejidad que afecta a los miRNA y a otros tipos de ARN que no codifican proteínas», subraya Mendell.

Los científicos españoles han aportado mucho al conocimiento de los miRNA. El grupo de Esteller publicó en PNAS en 2008 que el déficit de miRNA en el cáncer podría deberse a una pérdida de expresión de los mismos por una modificación debida a factores externos. El mismo equipo publicó en Nature Genetics que la ausencia de miRNA podría deberse a mutaciones de los genes que los producen. El investigador Joan Massagué, por su parte, descubrió el año pasado que los miRNA estaban directamente involucrados en las metástasis tumorales.

Una molécula artificial evoluciona en el laboratorio enero 9, 2009

Posted by Manuel in biologia, ciencia, creacionismo, divulgación científica, evolucion, microbiologia, origen de la vida.
Tags: ,
comments closed

rna

Fuente: Ciencia Kanija

Una nueva molécula que realiza la función principal de la vida – auto-replicación – podría arrojar luz sobre el origen de todos los seres vivos. Por si esto no fuese suficiente, las hebras de ácido ribonucleico (ARN) nacidas en el laboratorio evolucionan en un tubo de ensayo para duplicarse a sí mismas incluso más rápidamente. “Obviamente, lo que estamos intentando hacer es crear biología”, dice Gerald Joyce, bioquímico en el Instituto de Investigación Scripps en La Jolla, California. Espera imbuir a la molécula de su equipo todas las propiedades fundamentales de la vida: auto-replicación, evolución y función.

Joyce y su colega Tracey Lincoln crearon su compuesto químico a partir de ARN debido a que la mayor parte de investigadores creen que la vida inicial almacenaba la información en la molécula hermana del ADN. Y al contrario que la materia de nuestros genomas, las moléculas de ARN pueden catalizar reacciones químicas. “Estamos intentando saltar al último indicador que tenemos en los inicios de la historia de la vida”, dice Joyce.

Gestación molecular

En lugar de empezar con enzimas de ARN-ribozimas presentes en otros organismos, el equipo de Joyce creó su propia molécula desde cero, conocida como R3C. Realizó una única función: encadenar dos moléculas de ARN más cortas para crear un clon de sí mismo. Posteriores manipulaciones en el laboratorio hicieron que esta molécula se copiase mejor a sí misma, pero no es lo mismo que llevarla a la vida. Se auto-replicaba hasta un punto, pero finalmente llegaba a formas en las que no podía seguir uniendo trozos de ARN. “Se venía todo abajo”, dice Joyce.

Para mejorar R3C, Lincoln rediseñó la molécula para forjar una hermana de ARN que pudiese unir otros dos trozos de ARN y formar una ribozima funcional. De esta forma, cada molécula crea una copia de su hermana, un proceso conocido como replicación cruzada. La población de dos se duplica hasta que no quedan más trozos de ARN inicial.
“Simplemente las dejamos que se integren, las dejamos que se amplifiquen todo lo que puedan”, dice.

Evolución en el laboratorio

No contentos con lograr una réplica de la vida en el laboratorio, Joyce y Lincoln buscaron evolucionar sus moléculas mediante la selección natural. Hicieron esto mutando secuencia de los bloques básicos del ARN, de tal forma que 288 posibles ribozimas podían construirse mezclando y encajando distintos pares de ARNs más cortos. Lo que sucedió guarda un inquietante parecido con la teoría de Darwin de la supervivencia del más apto: unas pocas secuencias se mostraron como ganadoras, la mayor parte como perdedores. Los ganadores surgieron debido a que podían replicarse más rápido aunque estuviesen rodeados de competidores, dice Joyce. “No diría que estas moléculas están vivas”, advierte. Por una parte, las moléculas pueden evolucionar sólo para replicarse mejor. La reproducción puede ser la necesidad biológica más fuerte – tal vez la única -, ya que incluso organismos simples van hacia ella a través de medios más complejos que una precipitada división. Las bacterias y los humanos han evolucionado su capacidad para digerir lactosa, o el azúcar de la leche, para asegurar su supervivencia, por ejemplo.

Joyce dice que su equipo ha dotado a su molécula con otra función, aunque no dirá lo que podría ser antes de que se publiquen sus hallazgos. Más fundamentalmente, para imitar la biología, una molécula debe lograr nuevas funciones al vuelo, sin manipulación de laboratorio. Joyce dice que no tiene idea de cómo solventar este obstáculo con la molécula de ARN de su equipo. It doesn’t have open-ended capacity for Darwinian evolution.

Falta de testigos

Una molécula que imite la vida también necesitará ensamblarse a sí mismo a partir de componentes más simples que dos mitades, dice Michael Robertson, bioquímico de la Universidad de California en Santa Cruz. Tanto el ADN como el ARN actualmente se replican con la ayuda de una enzima proteína que une las “letras” individuales de nucleótidos. La vida inicial puede haber hecho lo mismo, o podría haber unido cadenas cortas de ARN, dice Robertson.

Además, crear más vida en los laboratorios finalmente se encontrará con un muro ético, no uno técnico. “Si alguien crea algo realmente grande en el laboratorio, es fantástico. Pero realmente el origen de la vida en la Tierra es un problema histórico del que nunca vamos a poder ser testigos y verificarlo”, dice.

El antepasado que originó la vida diciembre 19, 2008

Posted by Manuel in astronomia, biologia, ciencia, creacionismo, diseño inteligente, divulgación científica, evolucion, geología, microbiologia, origen de la vida.
Tags: , ,
comments closed

Es un argumento que sin duda rechazarán los creacionistas, pero un equipo de científicos afirma que el antepasado que dio origen a toda la vida en la Tierra fue un organismo de 3.800 millones de años de antigüedad.

rna
El estudio apoya la teoría de un mundo primitivo de ARN.

Según la investigación, publicada en la revista Nature, el organismo -que han bautizado LUCA (siglas en inglés de Último Ancestro Común Universal)- no es la criatura que muchos nos imaginamos. «Era algo parecido a esos microbios raros que viven en los respiraderos hidrotermales de las crestas continentales en la profundidad de los océanos» explica el profesor Nicolas Lartillot, de la Universidad de Montreal, Canadá, y uno de los autores del estudio.
«Esos organismos viven a 90 grados centígrados -agrega- pero nuestros datos revelan que LUCA era más sensible a las temperaturas calientes y vivió en un clima de menos de 50 grados».

El investigador, junto con colegas de las universidades francesas de Lyon y Montpellier, compararon información genética de organismos modernos para poder identificar al antepasado común que dio origen a toda la vida en la Tierra. Tal como señalan los autores, lo que descubrieron cambia las ideas que tenemos sobre la vida primitiva en el planeta. «Nuestra investigación es muy similar a los estudios de etimología de los idiomas modernos, porque nos revela factores fundamentales sobre la evolución» afirma el profesor Lartillot. «Logramos identificar rasgos genéticos comunes entre animales, plantas y bacterias y los usamos para crear un «árbol de la vida» cuyas ramas representan especies separadas», agrega. «Y todas éstas especies surgen del mismo tronco, que es LUCA».

ARN o ADN

Cuando la Tierra se formó hace unos 4.600 millones de años era un lugar inhóspito y sin vida.
Mil millones de años más tarde estaba repleta de organismos parecidos a las algas. Hasta ahora, sin embargo, nadie sabe con certeza cómo se originaron estos organismos, es decir, la vida en la Tierra. Ha habido varias hipótesis que intentan explicarlo: la más antigua quizás es la que sugiere que la vida fue creada por un ser o fuerza suprema y muchas culturas y religiones tienen sus propias explicaciones sobre la creación. Otra teoría sugiere que la vida comenzó en otra parte del universo y llegó a la Tierra por accidente, quizás en un cometa o meteorito.

Pero la hipótesis que apoya la comunidad científica dice que la vida comenzó hace unos 3.500 millones de años como resultado de una secuencia compleja de reacciones químicas que se formaron espontáneamente en la atmósfera primitiva de la Tierra. Desde los 1950 se ha pensado que ciertas moléculas de vida interactuaron entre sí y con el tiempo llevaron a las primeras formas de vida en el planeta. Hasta ahora, sin embargo, continúa habiendo divergencias sobre cómo se formaron las primeras formas de vida en el planeta. ¿Se formaron a partir de moléculas de ARN (ácido ribonucléico) o de ADN (ácido desoxirribonucléico)?

Microclimas

El nuevo estudio parece apoyar la teoría del mundo primitivo de ARN, en el que la vida estaba compuesta de ácido ribonucléico. Tal como señalan los científicos, el ARN es particularmente sensible al calor y es poco probable que hubiera podido ser estable en las calientes temperaturas del planeta primitivo. Pero según el doctor Lartillot, lo que descubrieron en el estudio indica que LUCA logró encontrar un microclima más frío para desarrollarse. Y esto, dicen los autores, ayuda a resolver la paradoja del calor y muestra que los microambientes jugaron un papel muy importante en el desarrollo de la vida en el planeta. Tal como explica el doctor Lartillot, los descendientes de LUCA descubrieron posteriormente a la molécula más estable de ADN, la adquirieron (quizás con un virus) y la utilizaron para remplazar al vehículo genético más viejo y frágil de ARN.