lunes, 11 de julio de 2016

De la nanopartícula al tumor a bordo de una célula madre de placenta

Las células madre mesenquimales, capaces de diferenciarse en varios tipos de células, se localizan en diferentes partes del cuerpo humano, como la placenta. Una de sus características es que tienen capacidad migratoria, es decir, que pueden viajar hacia lugares donde se haya producido una inflamación, al detectar las quimioquinas generadas por estos tejidos inflamados.

“Las células mesenquimales descubren esta sobreexpresión y migran hacia los lugares con inflamación donde se diferenciarán en tejido conectivo, para contrarrestar la alteración del tejido”, explica María Vallet-Regí, catedrática de Química Inorgánica y Bioinorgánica de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y miembro del Centro de Investigación Biomédica en Red de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), en España.

En colaboración con el Grupo de Medicina Regenerativa del Instituto de Investigación Hospital 12 de Octubre (Madrid), los científicos han utilizado estas células para que, insertándoles nanopartículas de sílice cargadas con un fármaco antitumoral, lleguen a tumores mamarios, donde existe inflamación celular.

El estudio, publicado en Acta Biomaterialia, contempla dos modelos, uno con líneas celulares de laboratorio (in vitro) y el otro con ratas (in vivo). En ambos, los investigadores han demostrado que las nanopartículas mesoporosas de sílice no son tóxicas para las células madre de placenta y que no afectan a su capacidad migratoria.

“Estamos utilizando a las células mesenquimales de placenta como transporte de nuestras nanopartículas. Esa capacidad de traslado hacia tumores de pecho la hemos estudiado tanto in vitro como in vivo, y hemos observado que las nanopartículas llegan a su objetivo gracias a estos fantásticos vehículos celulares”, afirma Ana Isabel Flores, responsable del Grupo de Medicina Regenerativa y coautora del trabajo.

Los científicos han conseguido que el proceso de insertar las nanopartículas en las células sea rápido y eficiente (de unas dos horas) y han logrado que estas se queden en su interior durante largos períodos de tiempo (como mínimo, cinco días).

“También hemos demostrado que podemos cargar un citotóxico (doxorrubicina) habitualmente empleado como fármaco antitumoral en nuestras nanopartículas y que, tras introducirlas en las células de la placenta, provocan la muerte de células tumorales in vitro”, subraya otro de los coautores el estudio, Miguel Manzano, investigador del departamento de Química Inorgánica y Bioinorgánica de la UCM y miembro de CIBER-BBN.

El proceso se basa en cultivar células mesenquimales de placenta en el laboratorio sobre las que se añaden las nanopartículas previamente preparadas y modificadas para favorecer su internalización.

“Las condiciones de carga no pueden ser muy agresivas porque necesitamos mantener con vida a las células transportadoras”, destaca Vallet-Regí, autora principal del estudio. Por eso, los investigadores tuvieron que fijar la concentración de nanopartículas que podían usar, modificaron su superficie para favorecer su internalización y evaluaron los tiempos óptimos necesarios.

“Una vez que los parámetros han sido optimizados, es un proceso relativamente sencillo”, comenta la científica.

Entre las principales ventajas del sistema está que, al atacar directamente al tumor, se evitan los efectos secundarios de una terapia antitumoral convencional. Además, se duplica el efecto, puesto que a la capacidad destructora de tumores de este tipo de células se le añade la del fármaco que viaja a bordo de la nanopartícula.

Los científicos también destacan que utilizar estas células no implica ningún dilema ético, como sí ocurre con las células madre embrionarias. “Como provienen de un adulto (la madre) que da su consentimiento, no plantean ningún tipo de conflicto ético”, recalca Flores.

Utilizar estas células, localizadas en las placentas de mujeres que han dado a luz y que han solicitado que se almacenen en hospitales como el 12 de Octubre, no requiere usar ninguna técnica agresiva, lo que elimina cualquier riesgo para la donante, destacan los autores. (Fuente: Universidad Complutense de Madrid)

Perros y humanos, unidos por el cáncer

Cuando Pedro acudió a la consulta de su veterinario el pasado mes de enero con Rudolf, su San Bernardo de siete años, no podía esperar peor diagnóstico. El pequeño bulto del tamaño de una moneda de un euro que había aparecido en su pata delantera izquierda resultó ser un osteosarcoma, el tumor primario óseo sólido más frecuente en niños y adolescentes humanos, pero también en razas de perro grandes.

El animal, que suele pesar 80 kilos, fue operado en los días posteriores para extraer la parte del cúbito afectada por el tumor maligno y afianzar el hueso con una placa de titanio con 14 tornillos. Además de la cirugía, se le administró un tratamiento de quimioterapia vía intravenosa y oral, propio de la medicina humana, que en general toleran bien los animales y que no les provoca efectos secundarios.

Pero una infección por la bacteria E. coli en la pata enferma y una nueva operación han puesto en jaque su estado de salud y el tumor ha vuelto a brotar. Aunque los veterinarios recomiendan la amputación, su dueño prefiere mantener el tratamiento llevado hasta ahora: “Mi perro morirá siendo un San Bernardo”, zanja a las puertas del Hospital Clínico Veterinario de la Universidad Alfonso X El Sabio en Villanueva de la Cañada (Madrid), en España.

Como Rudolf, la cifra de perros tratados con cáncer va en aumento en España gracias a la mejora de las técnicas de diagnóstico. En el hospital donde es atendido, cada semana entre 30 y 50 canes con cáncer acuden a la consulta de oncología. En EE UU, cada año cerca de seis millones de perros –de los 65 millones que viven en el país– desarrollan un cáncer de manera natural.

El gran número de perros con cáncer es justamente uno de los factores que han permitido el desarrollo de la oncología comparada, una disciplina que incluye a las mascotas enfermas como modelos de estudio para investigar el cáncer en humanos. Otro de los aspectos que más influyen es que los canes comparten más de 350 enfermedades con los humanos, desde la displasia de cadera –que sufren las grandes razas como los pastores alemanes– hasta el linfoma –el cáncer más común en perros–.

“La larga historia de los perros en la investigación biomédica, sus fuertes similitudes anatómicas y fisiológicas con los humanos, y el gran número de perros que son diagnosticados y tratados con cáncer cada año apoyan el valor de estudiar el cáncer de los perros”, señala a Sinc Amy Leblanc, directora del Programa de Oncología Comparada en el Centro para la Investigación del Cáncer en el Instituto Nacional del Cáncer en EE UU.

Los mejores amigos del hombre desarrollan más tumores a medida que envejecen, como ocurre con las personas. El tamaño, así como la velocidad de crecimiento de las masas malignas es similar en ambas especies. Además, la edad, la nutrición, el sexo, el estado reproductor y las exposiciones ambientales son detonantes en una y otra especie de esta enfermedad.

“Los cánceres que ocurren de manera natural tanto en perros como en humanos comparten muchas características, incluida la apariencia histológica, la genética del tumor, los objetivos moleculares, los comportamientos biológicos y la respuesta a terapias convencionales y novedosas contra el cáncer”, subraya Leblanc.

Por esta razón, incluir a los perros con cáncer en ensayos clínicos permitirá “acelerar el desarrollo de fármacos para humanos y perros”, indica la investigadora en la revista Science Translational Medicine, para quien ambas especies también comparten patrones de respuesta al cáncer o resistencia a terapias convencionales similares, así como la metástasis en lugares dispares y la recurrencia de la enfermedad.

Hasta ahora, las terapias contra el cáncer se habían desarrollado en estudios de laboratorio, en modelos de ratón y en ensayos clínicos humanos. Pero contrariamente a los ratones, “los perros comparten con los humanos medio ambiente, misma exposición a carcinógenos, son inmunocompetentes, y desarrollan cáncer de forma espontánea (no hay que pinchárselo)”, explica a Sinc Juan Francisco Borrego Masso, veterinario oncólogo.

Además, la reciente creación de razas caninas también ha contribuido a simplificar el mapa genético canino de enfermedades respecto al humano. Estudiar su genoma  es “útil y un medio muy poco utilizado para entender las enfermedades genéticas desde la perspectiva humana”, señala Adam Boyko, investigador en el Cornell’s College de Medicina Veterinaria (EE UU), y uno de los autores de un estudio, publicado en Nature Communications, que ha realizado el mayor mapa genético canino.

La oncología comparada es una disciplina que se conoce desde finales de los años 60, cuando en Seattle (EE UU) se realizaron los primeros trasplantes de médula en perros con linfoma y leucemia y se puso a punto la técnica que después se comenzó a utilizar en personas. Pero es ahora cuando realmente se está desarrollando, sobre todo en EE UU.

En 2003 se creó el Programa de Oncología Comparada (COP, por sus siglas en inglés) con el objetivo de emprender ensayos clínicos en mascotas. Se estableció también el Consorcio de Ensayos de Oncología Comparativa entre farmacéuticas, empresas de biotecnología, y 22 centros académicos veterinarios en Norteamérica.

Desde su implementación, en el COP se han dirigido 12 ensayos clínicos y tres siguen abiertos. De hecho, “en los últimos cinco años, el interés por los nuevos fármacos se ha expandido tanto que se han aprobado seis tratamientos para animales con cáncer”, informa Leblanc. En cuatro de ellos se iniciaron los estudios de oncología comparativa para ayudar a pacientes humanos, pero finalmente fueron aprobados para uso veterinario.

En España, el Instituto Veterinario de Oncología Comparada, dirigido por Borrego, está dando sus primeros pasos, aunque ya han terminado múltiples estudios, sobre todo en tumores de mama en gatos y perros, así como de control del dolor en pacientes con tumores óseos. Pero aún falta que otros profesionales, sobre todo de medicina humana, entiendan las ventajas de estudiar los animales de compañía.

“Estamos viendo que es un trabajo difícil y en muchas de las puertas que tocamos no obtenemos respuesta, pero creemos que es un campo donde no hay vuelta atrás y ha dejado de ser el futuro para convertirse en una realidad. No pararemos hasta que se trabaje de forma conjunta”, manifiesta a Sinc el veterinario español, uno de los pocos reconocidos por el Colegio Estadounidense de Medicina Interna en la especialidad de Oncología Médica.

Con los modelos caninos, “los investigadores tienen ahora una oportunidad única para incluir los cánceres que ocurren de forma natural en los perros hacia el desarrollo de nuevos fármacos humanos antitumorales”, subraya Leblanc.

En este sentido, según Borrego, el propio Instituto Nacional del Cáncer de EE UU está rechazando la concesión de becas a científicos que no proponen estudios con perros, porque “estos ahorran dinero y tiempo en el desarrollo de nuevas terapias vitales para avanzar en el tratamiento y posible cura de muchos tipos de cáncer”.

La mayoría de los canes son tratados con fármacos de medicina humana, desde protectores gástricos, hasta antiinflamatorios, antibióticos y quimioterapia. Por eso, la introducción de perros con cáncer en ensayos clínicos –que resultan ser más baratos que los ensayos humanos– ayudará no solo a las personas, sino también a los pacientes caninos actuales y futuros.

Aunque el beneficio más tangible para los dueños es la sensación de que están contribuyendo significativamente a la mejora de la ciencia y del tratamiento oncológico para sus mascotas y para otros pacientes humanos, también presenta otras ventajas. Por participar en los ensayos, los dueños reciben incentivos económicos con tratamientos gratuitos o subvencionados, y tienen acceso a tratamientos novedosos y de alta calidad. Para muchos de ellos, el ensayo es la última opción.

“Se les explica muy claro en qué consiste, ya que cuando muchos dueños oyen hablar de un ensayo clínico lo asocian a que su mascota se va a emplear como un ratón de laboratorio y que va a tener muchos efectos secundarios. La realidad es que muchos de los fármacos que probamos ya están aprobados y son muy seguros, pero lo que falta es la confirmación de que funcionan en un tipo de tumor en concreto”, informa Borrego, que solo acepta casos remitidos por otros veterinarios, y que lleva la parte clínica en el Hospital AÚNA Especialidades Veterinarias en Valencia.

En el Instituto Nacional del Cáncer de EE UU, con el que colabora el instituto valenciano en un estudio sobre el tumor cerebral más común en perros y humanos –el glioma–, no incluyen placebo, y proporcionan apoyo a las mascotas y sus dueños “en caso de reacciones adversas a los fármacos empleados en la investigación o en el procedimientos de estudio”, apunta la directora del COP.

Los veterinarios y científicos que tratan a las mascotas con cáncer coinciden en mantener la calidad de vida del animal. A pesar de los tratamientos, los perros siguen haciendo vida normal, sin ser conscientes de contribuir a la ciencia. Pero gracias a la colaboración canina, sus dueños podrán acceder a mejores terapias contra el cáncer.

Además de los ensayos, cada vez más estudios científicos avalan y apoyan la validez del perro como modelo para investigar el cáncer humano. En un trabajo publicado en recientemente en PLoS Genetics, los investigadores identificaron el área del genoma que desempeña un papel importante en el desarrollo del glioma, la forma más frecuente de tumor cerebral maligno primario en humanos.

Como el tumor es muy frecuente en razas como Bóxer y Bulldog, los científicos se centraron realizaron análisis genéticos en 25 razas diferentes e identificaron tres genes responsables de este tumor “raras veces curable”, lamenta a Sinc Karin Forsberg Nilsson, jefa del departamento de Inmunología, Genética y Patología de la Universidad de Uppsala (Suecia), y una de las autoras.

“Como los humanos tienen los mismos genes que los identificados en perros, podemos determinar si existe una relación entre estos genes y el glioma humano”, dice la experta, que espera que su trabajo contribuya a mejorar el tratamiento para esta devastadora enfermedad.

Investigadores italianos también demostraron en un trabajo publicado en Preventive Veterinary Medicine la validez del cáncer de mama en perros, uno de los más comunes en las hembras, para entender mejor el de mujeres. El estudio revela que la incidencia de estos tumores en hembras está aumentando, como lo hace en las mujeres.

En el estudio, los científicos demostraron que los perros de razas puras tienen mayores probabilidades de desarrollar un cáncer maligno que las mestizas, sobre todo en canes menores de siete años. Además, concluyeron que Samoyedos, Dobermann, Schnauzer y Yorkshire Terrier son más propensos a sufrir esta enfermedad. (Fuente: SINC/Adeline Marcos)

domingo, 10 de julio de 2016

Un nuevo método computacional ayudará a conocer la progresión del cáncer colorrectal

Un equipo de investigadores ha diseñado un método computacional para conocer la progresión del cáncer colorrectal, un avance científico que puede abrir nuevas perspectivas a la hora de conocer los factores que potencian esta patología y seleccionar terapias efectivas. En esta investigación internacional, publicada en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), han participado los expertos Víctor Moreno, de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud de la Universidad de Barcelona, el Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) y el Instituto Catalán de Oncología (ICO), y Rebeca Sanz Pamplona (IDIBELL-ICO), entre otros, en España.

El cáncer de colon tiene una frecuencia similar en hombres y en mujeres, mientras que el de recto es más frecuente en los hombres. Su incidencia a nivel mundial es de cerca de 1,4 millones de casos nuevos cada año y 700.000 muertes. En España hay 32.000 casos nuevos al año y 14.000 fallecimientos, mientras que en Cataluña, cerca de 13.000 hombres y 14.000 mujeres conviven en la actualidad con un diagnóstico de cáncer colorrectal.

Según explica el catedrático Víctor Moreno, del Departamento de Ciencias Clínicas de la UB, «como en la mayoría de tumores, el colorrectal se caracteriza por grandes alteraciones cromosómicas (deleciones, amplificaciones) y mutaciones puntuales. Estos factores en la escala del ADN después generan alteraciones importantes en el ARN y en el metabolismo de las células tumorales».

El profesor Giulio Caravagna, de la Universidad de Edimburgo, detalla que la investigación «propone un protocolo bioinformático para detectar regularidades que son comunes en el origen y el desarrollo del tumor». Este protocolo podría ser un progreso clave para entender una enfermedad que se caracteriza por un «número muy bajo de alteraciones genómicas comunes en diferentes pacientes», apunta el experto. Por su parte, Bud Mishra, investigador de la Universidad de Nueva York, añade que «el modelo ayuda a predecir cómo irá cambiando con el tiempo el genoma del tumor».

Tradicionalmente, se consideraba que el cáncer se iniciaba con una célula rebelde y se extendía, en parte, por una combinación de interacciones genéticas autónomas: mutaciones en oncogenes, con la capacidad potencial de provocar cáncer, y el fracaso de los genes supresores de tumores que los controlan. Sin embargo, la disponibilidad de técnicas de secuenciación avanzada ha perfilado un escenario más complejo en la progresión del cáncer. De forma específica, todo indica que la interacción entre las células en una población tumoral es más relevante de lo que se pensaba hasta ahora, ya que los tumores son más heterogéneos a escala celular de lo que se creía.

El equipo científico ha captado estas interacciones mediante un modelo que permite generar una imagen celular de la propagación del cáncer colorrectal. Por ello, se ha desarrollado un sistema de modelización —Pipeline for Cancer Inference, o PiCnIc— que utiliza datos de secuenciación genética para elaborar predicciones sobre la causalidad.

PiCnIc, en particular, tiene en consideración la función de las mutaciones conductoras (driver) que estimulan la progresión del cáncer, además de otros fenómenos como las alteraciones en el número de copias (deleciones o amplificaciones) y la influencia en cascada de estas mutaciones y alteraciones sobre otros factores conductores.

Para constatar la viabilidad del modelo, el equipo científico ha comparado las predicciones con los conocimientos disponibles sobre la dinámica del crecimiento del cáncer colorrectal. A partir de los resultados, se constata que PiCnIc es una herramienta eficaz para reflejar los conocimientos de la investigación biomédica sobre la progresión de la enfermedad.

«Esta metodología es innovadora porque incorpora un modelo probabilístico que infiere el orden de los sucesos (mutaciones y alteraciones en el número de copias)», detalla el catedrático Víctor Moreno.

Este trabajo de investigación publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) tiene el apoyo de la Fundación Nacional de la Ciencia (NSF), el Instituto de Salud Carlos III, el Fondo Europeo de Desarrollo, la Asociación Española contra el Cáncer (AECC) y la Generalitat de Cataluña. (Fuente: U. Barcelona)

El dolor está asociado a la depresión y ansiedad

¿Alguna vez has sentido un dolor muy fuerte y otras personas te han dicho que no es para tanto? Esto se debe a que cada humano desarrolla y percibe el dolor de manera única. Y es que diversos factores personales como el nivel de sociabilidad, si presenta depresión o ansiedad, influyen en la percepción del dolor, así lo sugiere un estudio desarrollado por la investigadora mexicana Itzel Montserrat Lara Mayorga, especialista en biomedicina, quien realiza un doctorado en la Universidad Pompeu Fabra, España.

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, Lara Mayorga señaló que “los rasgos de personalidad tienen más influencia sobre la sensibilidad del dolor y en el desarrollo de sus manifestaciones”.

De acuerdo con la Asociación Internacional para el Estudio del Dolor (IASP, por sus siglas en inglés), el dolor es una experiencia sensorial y emocional desagradable, relacionada con un daño tisular actual o potencial o descrito en términos de dicho daño.

Para Lara Mayorga “el dolor es una experiencia muy compleja, por esto se ha intentado clasificar de muchas maneras para entenderlo mejor y dar tratamiento. Se ha tomado en cuenta la duración, lugar donde se realizó el daño, severidad y respuesta al tratamiento, entre otras”.

No obstante, la investigadora mexicana —como parte de sus estudios de doctorado que realiza con apoyo de una beca del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt)— se centró en el dolor neuropático porque, dijo, es un tipo de dolor muy especial, es muy difícil de diagnosticar y por lo tanto de tratar, además está relacionado con una serie de condiciones muy frecuentes en la población mundial.

“Es un tipo de dolor crónico que se produce como resultado de una lesión en sistema nervioso. El daño puede afectar el sistema nervioso periférico produciendo dolor neuropático periférico, por ejemplo en pacientes con polineuropatía diabética o relacionada con el sida, neuralgia posherpética o radiculopatía lumbar”, explicó.

Abundó que también existe el dolor neuropático central, el cual ocurre cuando la lesión se produce a nivel sistema nervioso central, tal es el caso de lesiones medulares o esclerosis múltiple, entre otros padecimientos.

Por tal motivo y bajo la asesoría de los prestigiosos investigadores Rafael Maldonado, Josep Eladi Baños y Andreea Bura, realizó un estudio cuyo objetivo fue evaluar la influencia de diferentes rasgos de personalidad (sociabilidad, depresión y ansiedad) en los componentes nociceptivo, emocional y cognitivo del dolor neuropático utilizando enfoques comportamentales, electrofisiológicos y genéticos.

Detalló que “en una primera etapa, se seleccionaron ratones con fenotipos extremos de sociabilidad, depresión y ansiedad y se evaluó la correlación entre la actividad neuronal y las respuestas comportamentales. Posteriormente, se indujo dolor neuropático en estos ratones con fenotipos extremos para evaluar la posible influencia de los rasgos de comportamiento en la variabilidad interindividual de las manifestaciones del dolor”.

Finalmente, la expresión de perfiles genéticos se evaluó en áreas cerebrales responsables de la modulación de las respuestas emocionales y cognitivas, explicó la especialista.

El hecho de que la sociabilidad, la depresión y la ansiedad estén asociadas con la percepción del dolor se debe a que “las áreas cerebrales donde estas se regulan se encuentran involucradas en la modulación del dolor. La bioquímica de nuestro cerebro determina en gran manera cómo nos comportamos. Si ya partimos de estados basales diferentes, el desarrollo del dolor variará dependiendo de esta respuesta inicial”, indicó.

El estudio, que es parte del proyecto europeo Neuropain, es de gran relevancia ya que el dolor y sus alteraciones nociceptivas, emocionales y cognitivas pueden agravarse recíprocamente y llevar a un círculo vicioso que afecta negativamente la calidad de vida de los pacientes.

“A pesar de que es ‘el mismo dolor’, las respuestas al tratamiento del dolor neuropático pueden variar de paciente a paciente”, manifestó la investigadora quien fue una de las finalistas del concurso Tu Tesis en 3 minutos que organiza el Conacyt y la Universidad Politécnica de Cataluña.

“Así como existe una respuesta personalizada a los tratamientos, también hay una gran variabilidad interindividual en el desarrollo de las manifestaciones del dolor neuropático que depende de los rasgos de personalidad de cada paciente. Por lo tanto es muy importante considerar estas manifestaciones para dar un tratamiento adecuado a cada paciente”, dijo.

Hoy en día el tratamiento del dolor neuropático incluye terapias farmacológicas y no farmacológicas. Los pacientes reciben múltiples medicamentos con mecanismos de acción divergentes que trabajan de manera conjunta para disminuir las manifestaciones centrales y periféricas del dolor, resaltó Lara Mayorga.

“Desafortunadamente se ha reportado que después de un tratamiento farmacológico solo entre 60 y 70 por ciento de los pacientes logra un alivio moderado del dolor. Las terapias actuales además de la limitada eficacia están asociadas con importantes efectos secundarios que limitan su uso”.

De modo que el estudio realizado por la investigadora mexicana proporciona datos de la respuesta interindividual y bases para el desarrollo de tratamientos integrales más eficaces, con menos efectos adversos y específicos para cada persona, es decir, para realizar una medicina personalizada. (Fuente: CONACYT/DICYT)

La vitamina D protege las arterias

Un grupo de investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional de Tucumán y del Instituto Superior de Investigaciones Biológicas (Insibio), en Argentina, realizó un estudio sobre los efectos de la vitamina D en las células de fenotipo precursor endoteliales. Estas células son derivadas de la médula ósea y desempeñan un papel importante en la reparación del endotelio (tejido que tapiza el interior de los vasos sanguíneos). El equipo realizó ensayos en animales de experimentación y comprobó los efectos protectores de esta vitamina en las arterias. No sólo ayuda a reparar el endotelio, sino que retarda su envejecimiento, mejora su función y estructura y disminuye la carga de colágeno, que es lo que endurece las arterias.

El equipo está dirigido por la doctora en Biología María Peral de Bruno, y participan los doctores Claudio Joo Turoni, Ariel Alberstein, Juan Muntaner, Juan Carlos Santos, Alfredo Coviello y el bioquímico Pablo Saguir. Además integran el grupo estudiantes de Medicina: Hassan Chabán, José Pallier, Magdalena Frías Silva, Gaspar Olaso, Julieta De Boeck e Irina Mamaní.

Alberstein figura como primer autor del trabajo y es quien aportó la idea de trabajar con las células progenitoras endoteliales. El especialista explicó a Argentina Investiga que si bien la vitamina D fue postulada hace tiempo como factor de protección cardiovascular, esa hipótesis luego fue desechada. “Nosotros volvimos a tomar ese tema pero con aparatología más compleja como el citómetro de flujo, que nos permitió definir la presencia de estas células sobre un tejido y actuar de modo preventivo, porque las arterias de las ratas de experimentación que usamos son sanas”, detalló.

Peral de Bruno afirmó que su grupo de investigación estudia el endotelio y los problemas arteriales o vasculares desde hace más de quince años, pero que recién en el último año empezaron a desentrañar los efectos de la vitamina D sobre estas células y el sistema vascular. Sobre las pruebas realizadas, contó que administraron vitamina D en forma oral y diaria a estos animales, durante cuatro semanas. Luego realizaron controles para verificar la función vascular y la liberación de óxido nítrico (que es una sustancia protectora del endotelio).

Como resultado comprobaron que se aumentaron los niveles de óxido nítrico en las arterias de las ratas y se protegió la nueva población de células endoteliales. Pero, además, verificaron que el tejido arterial se volvió más efectivo porque aumentó su capacidad de contraerse y relajarse.

Joo Turoni señaló que la vitamina D se utiliza en pacientes con daño renal y que el nuevo aporte de esta investigación es comprobar sus efectos en la protección vascular desde el inicio, es decir, desde antes que se produzca el daño. “En nuestra investigación comprobamos que las arterias de las ratitas a las que suministramos vitamina D envejecían más lento, mejoraban la función, disminuía la carga de colágeno y no se alteraba la presión arterial”, precisó.

Los investigadores explicaron que su investigación sigue un modelo traslacional, es decir, que se lleva del laboratorio al paciente. La investigación traslacional implica trasladar los conocimientos derivados de la investigación básica a la prevención y tratamiento de los problemas que se detectan en la clínica. Tiene como objetivo minimizar la distancia entre los resultados del laboratorio y la atención de los pacientes, implica utilizar el concepto “Del laboratorio a la cama del enfermo”. Por lo tanto, comenzarán a medir el efecto de la vitamina D, en pacientes que ya utilizan el nutriente pero por problemas renales. Entonces, realizarán un monitoreo por medio de citometría de flujo y de otros estudios complementarios como la medición de la función vascular, de la función endotelial y de los niveles de óxido nítrico. El siguiente paso será observar en pacientes que tengan hipertensión arterial y otras patologías cardiovasculares, si es que la vitamina D también tiene efecto preventivo secundario.

A modo de conclusión, Peral de Bruno opinó que “sólo con una muestra de sangre podemos predecir si esas células están aumentadas y reforzar la ingesta de vitamina D para reparar y hacer prevención secundaria, en pacientes con enfermedad cardiovascular”. En tanto que, Joo Turoni sintetizó que “la investigación muestra una nueva faceta de este nutriente, que podría proteger las arterias de las personas, incluso antes de que ocurra el daño vascular”.

Los investigadores recibieron el Premio Bicentenario por su presentación durante el Tercer Congreso Multidisciplinario de Cardiología, que se realizó en Tucumán y del que participaron más de 500 profesionales del país y se presentaron alrededor de cien investigaciones.

El Instituto Superior de Investigaciones Biológicas (Insibio) es el primer instituto de doble dependencia en Tucumán (Conicet-UNT), y está conformado por cuatro grupos de trabajo: el de Biología del Desarrollo, Bioquímica de la Nutrición, Fisiología y Bioingeniería. Está ubicado en Chacabuco 461 en San Miguel de Tucumán y reúne a un centenar de personas entre investigadores, administrativos y personal de apoyo. (Fuente: Argentina Investiga)

sábado, 9 de julio de 2016

Nueva tecnología para liberar fármacos en el lugar exacto de una lesión cerebral

Se ha creado y puesto a prueba una nueva tecnología que podría conducir al desarrollo de nuevas terapias para traumatismos craneoencefálicos y que consiste en un método para aplicar fármacos justo en los puntos dañados del cerebro.

El equipo de Erkki Ruoslahti y Aman Mann, del SBP (Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute) en Estados Unidos, ha encontrado una secuencia peptídica de cuatro aminoácidos (cisteína, alanina, glutamina y lisina) que reconoce el tejido cerebral lesionado. Este péptido podría utilizarse como vehículo para tratamientos capaces de mitigar la extensión de los daños.

Cada año, mucha gente en el mundo, unos 2,5 millones de personas solo en Estados Unidos, sufre traumatismos craneoencefálicos, normalmente como resultado de accidentes de tráfico, caídas y agresiones. Si bien la lesión inicial no puede repararse, es factible minimizar diversos daños secundarios de vasos sanguíneos y células cerebrales, desencadenados como consecuencia de dicha lesión inicial durante las horas y días que siguen a esta.

Las actuales intervenciones para lesiones cerebrales agudas están dirigidas a estabilizar al paciente, reduciendo la presión intracraneal y manteniendo el flujo sanguíneo, pero no hay fármacos eficaces aprobados para detener la cascada de eventos nocivos que tiende a causar lesiones secundarias.

Más de un centenar de compuestos están siendo sometidos actualmente a ensayos preclínicos, con la esperanza de que algunos sirvan para atenuar los daños cerebrales después de la lesión. Estos fármacos candidatos bloquean los eventos que causan los daños secundarios, incluyendo inflamación, niveles altos de radicales libres, sobreexcitación de las neuronas, y señalizaciones que llevan a la muerte celular.

El equipo de Ruoslahti y Mann se propuso encontrar una alternativa a la estrategia de inyectar directamente fármacos terapéuticos en el cerebro, lo cual es invasivo y puede añadir complicaciones. Usar este péptido para suministrar fármacos implica que estos podrían ser suministrados de forma intravenosa, pero aún y así alcanzar el lugar de la lesión en cantidades suficientes para ser efectivos.

La rehabilitación ‘on line’ mejora la calidad de vida de mujeres con cáncer de mama

Investigadores de la Universidad de Granada (UGR) y de los hospitales Virgen de las Nieves y San Cecilio de Granada, en España, han demostrado que la telerrehabilitación (rehabilitación a través de internet, utilizando el programa Skype como plataforma de control) puede mejorar los efectos secundarios relacionados con el cáncer de mama y con el tratamiento que reciben las pacientes: deterioro de la calidad de vida, dolor, pérdida de fuerza, fatiga, etc.

Las características del sistema de telerehabilitación realizado por los científicos granadinos, denominado e-CUIDATE, hacen de este estudio uno de los más completos realizados hasta la fecha sobre telehealth en pacientes de cáncer de mama, con excelentes datos de adherencia y satisfacción con el programa de ejercicio recibido on line.

Como explica la autora principal del trabajo, Noelia Galiano Castillo, del departamento de Fisioterapia de la UGR, “las participantes han mejorado la calidad de vida, el dolor, la fuerza y la fatiga, lo que refleja que un programa de ejercicio de ocho semanas a través de internet puede ser realizado con éxito sin necesidad de una estrategia terapéutica presencial”.

Además, este sistema de telerehabilitación ha conseguido mantener los resultados positivos conseguidos tras el programa de ejercicio después de seis meses.

Este enfoque terapéutico on line podría ayudar a las pacientes que han sufrido un cáncer de mama a mejorar sus síntomas y su nivel funcional a través del uso de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC). (Fuente: UGR_divulga)

Corta-pega genético contra el virus del herpes

Una investigación liderada por la Universidad de Utrecht (Países Bajos) propone atacar el ADN de los herpes virus con la tecnología de edición del genoma CRISPR/Cas9. De ese modo, según los investigadores, se puede suprimir la replicación del patógeno y eliminarlo. Los resultados se publican hoy en PLOS Pathogens.

La técnica CRISPR/Cas9 permite reescribir el mensaje genético haciendo cortes limpios en secuencias específicas de ADN, en prácticamente cualquier región. Recientemente, estas poderosas tijeras moleculares han obtenido la aprobación de los Institutos Nacionales de Salud de EE UU para diseñar células inmunes capaces de combatir el cáncer en humanos. Su potencial, aún por explorar, puede revolucionar la biomedicina.

El equipo de Robert Jan Lebbink, del Centro Médico de la institución holandesa, pensó en utilizar el sistema CRISPR/Cas9 para mutar el ADN del herpesvirus latente en células humanas infectadas y así prevenir las enfermedades asociadas.

Los investigadores idearon unas secuencias de ARN que sirvieran de guía, llamadas (g)ARN, complementarias a las partes vitales del genoma del virus y que funcionasen como ‘directrices moleculares’.

Estos ARN-guía, combinados con las tijeras moleculares del sistema CRISPR/Cas9, crean cortes específicos en el ADN del herpesvirus, que, una vez mutado, se paraliza. Los autores esperan que los resultados “permitan diseñar estrategias terapéuticas eficaces para luchar contra los herpesvirus humanos tanto durante el periodo de latencia como en la infección".

Los investigadores estudiaron tres miembros diferentes de la familia de los herpesvirus: virus herpes simplex tipo 1 (HSV-1), que provoca herpes labial y queratitis; citomegalovirus humano (CMV humano), la causa viral más común de defectos de nacimiento –cuando el virus se transmite de la madre al feto–; y virus de Epstein-Barr (EBV), que provoca mononucleosis infecciosa y múltiples tipos de cáncer.

En primer lugar, los expertos trabajaron con células de linfoma infectadas de forma latente con EBV y demostraron que la introducción de estos ARN-guía específicamente dirigidos a secuencias de ADN con el virus son capaces de introducir mutaciones en los lugares elegidos.

Tales mutaciones eliminarían funciones esenciales del virus y destabilizarían las moléculas de ADN virales. Así, mediante el uso de dos ARN-guía se podría inducir la pérdida de más del 95% de los genomas infectados de las células huésped.

Por otro lado, los autores observaron que, con los ARN-guía apropiados, la edición CRISPR/Cas9 puede afectar a la replicación de HCMV. Sin embargo, se vio la aparición de variantes que omiten dicha edición, lo que sugiere que el corta-pega simultáneo en múltiples sitios críticos del genoma de HCMV es necesario para evitar el desarrollo de genomas resistentes.

Además, los expertos encontraron que, en comparación con HCMV, HSV-1 se multiplica mucho más rápido. No obstante, cuando los investigadores probaron varios ARN-guía dirigidos a diferentes genes esenciales de HSV-1 en conjunción con CRISPR/Cas9, muchos de ellos eran capaces de reducir la replicación del virus.

La mayoría de los adultos es portador de varios tipos de herpes virus. Después de la infección aguda inicial, estos virus establecen infecciones de por vida en sus huéspedes y causan herpes labial, queratitis, herpes genital, mononucleosis infecciosa y otras enfermedades. Incluso algunos de estos virus pueden causar cáncer en el hombre.

Durante la fase latente de la infección, los virus permanecen dormidos durante largos períodos de tiempo, pero conservan la capacidad de causar reactivaciones ocasionales, lo que puede conducir igualmente a la enfermedad. (Fuente: SINC)

viernes, 8 de julio de 2016

Observan cómo las alteraciones en células infectadas por hepatitis C revierten con fármacos

Hoy en día viven en el mundo unos 150 millones de personas infectadas por el virus de la Hepatitis C, una enfermedad que puede desembocar en graves problemas hepáticos y es actualmente la primera causa de trasplante de hígado en el mundo.

Ahora, investigadores del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC) y del Sincrotrón ALBA, en España, han conseguido observar en tres dimensiones el interior de una célula infectada y han visto cómo el virus deforma profundamente algunas de sus estructuras. El estudio ha sido publicado recientemente en la revista científica ACS Nano.

“Es como si nos hubiéramos introducido dentro de la célula infectada -explica Pablo Gastaminza, investigador del CNB-CSIC y autor principal del trabajo-. Hemos visto que tanto las membranas del retículo endoplasmático como las mitocondrias están profundamente deformadas.”

Las imágenes del estudio muestran cómo, con el avance de la infección, las malformaciones del retículo endoplasmático van incrementándose, y todas las mitocondrias próximas se van corrompiendo. También se pueden observar malformaciones de las estructuras que permiten la comunicación entre las mitocondrias y el retículo.

Pero además, los autores han observado cómo algunos de los fármacos antivirales más comunes en el tratamiento de la hepatitis C (daclatasvir + sofosbuvir) son capaces de revertir estas alteraciones estructurales. “Usando la luz de sincrotrón hemos visto por primera vez cómo las mitocondrias y el retículo endoplasmático de las células infectadas recuperaban su conformación nativa tras haber sido tratadas sólo durante 7 días con estos fármacos”, comenta Ana Joaquina Pérez-Berná, investigadora del Sincrotrón ALBA y primera firmante del artículo.

Para conseguir este mapa tridimensional han usado la luz de sincrotrón de ALBA, el acelerador de electrones situado en Cerdanyola del Vallès (Barcelona). En la línea de luz MISTRAL han utilizado una nueva técnica denominada crio-tomografía por rayos X blandos (cryo-SXT) capaz de tomar imágenes en 3D de la células completas en su estado natural, es decir, sin un tratamiento químico previo y sin cortarlas ni desecarlas. “Esta técnica -que solo está disponible en cuatro lugares en el mundo (el Sincrotrón ALBA, el sincrotrón alemán BESSY y el inglés Diamond el norteamericano ALS)- nos permite hacer una tomografía a la célula (similar al TAC convencional pero con un millón de veces más de resolución)”, asegura Pérez-Berná.

Según los investigadores, el trabajo demuestra que esta novedosa técnica es de gran utilidad en el estudio de alteraciones estructurales producidas por procesos patológicos. “Además, puede ser muy útil en estudios preclínicos y desarrollo de nuevos fármacos, ya que permite observar el efecto de diferentes compuestos sobre las diferentes estructuras internas de la célula”, concluye Gastaminza. (Fuente: CNB-CSIC/Sincrotrón ALBA)

La vitamina C protege del enfisema causado por tabaco: estudio

La vitamina C podría proteger del enfisema pulmonar, una enfermedad crónica provocada en la mayoría de los casos por el consumo de cigarrillos, según un nuevo estudio publicado por la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS). 

Un grupo de científicos de la Universidad de Calcuta, en la India, y de la Clínica Cleveland, de EU, efectuó este descubrimiento y uso como modelo un roedor, el cavia porcellus, y cultivos de células pulmonares humanas. 

Los investigadores determinaron que la vitamina C proporciona protección contra el daño pulmonar en el enfisema provocado por el tabaquismo y que lo hace al neutralizar los oxidantes del humo del tabaco responsables del daño en las proteínas de los pulmones. 

El estudio también sugiere que los oxidantes del humo del tabaco podrían ser la principal causa de daño pulmonar en el enfisema. 

La vitamina C proporcionaría, según la investigación, una protección completa contra el enfisema provocado por el humo del tabaco al atenuar el daño directo efectuado en los pulmones por sus oxidantes. 

Al interactuar con la antioxidante vitamina C, el humo del tabaco perdería por tanto su capacidad de provocar oxidación o daño en las proteínas del pulmón. 

El enfisema es un tipo de enfermedad pulmonar obstructiva crónica en la que los alveolos, las bolsitas de aire de los pulmones, se dañan y como consecuencia el cuerpo no recibe el oxígeno que necesita, según la descripción de la Biblioteca de los Institutos Nacionales de la Salud de Estados Unidos (NIH). 

El enfisema hace que sea difícil recuperar el aliento y también puede causar tos crónica y dificultades para respirar durante el ejercicio. 

La causa más común es el cigarrillo y el tratamiento, en función de la severidad de los síntomas, incluye inhaladores, oxígeno, medicinas y, algunas veces, cirugía para aliviar los síntomas y prevenir complicaciones.

jueves, 7 de julio de 2016

Vacunas de ARN programable

Se ha diseñado un nuevo tipo de vacuna fácilmente personalizable que puede ser fabricada en una semana, permitiendo que sea rápidamente distribuida en respuesta a brotes epidémicos de enfermedades. Hasta ahora, los creadores de este sistema han diseñado vacunas contra el virus del Ébola, el virus de la gripe H1N1 y el Toxoplasma gondii (un pariente también nocivo del parásito que produce la malaria), que fueron efectivas en un 100 por cien de ocasiones en pruebas con ratones.

La vacuna, desarrollada por investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, consiste en hebras de material genético conocidas como ARN mensajero, que pueden ser diseñadas para codificar cualquier proteína vírica, bacteriana o parasitaria. Estas moléculas son después empaquetadas en una molécula portadora, la cual suministra el ARN a las células, donde es traducido para dar lugar a las proteínas que provocan la respuesta inmunitaria del anfitrión.

Además de ocuparse de las enfermedades infecciosas, los investigadores están usando este método para crear vacunas contra el cáncer que enseñarían al sistema inmunitario a reconocer y destruir los tumores.

Este método de nanoelaboración permite al equipo de Daniel Anderson, Jasdave Chahal y Omar Khan, del MIT, fabricar vacunas contra nuevas enfermedades en solo siete días, la clave para una eventual capacidad de afrontar brotes epidémicos súbitos o de efectuar con rapidez modificaciones y mejoras en vacunas.

La mayoría de las vacunas tradicionales consisten en una forma desactivada de un virus u otro patógeno. Estas vacunas normalmente precisan de mucho tiempo para ser producidas, y para algunas enfermedades son demasiado arriesgadas. Otras vacunas consisten en proteínas producidas normalmente por el microbio, pero estas no siempre inducen una respuesta inmunitaria fuerte, lo que requiere que los investigadores busquen un adyuvante (una sustancia que mejore dicha respuesta).

Las vacunas de ARN son atractivas porque inducen a las células anfitrionas a producir muchas copias de las proteínas que codifican, lo que provoca una reacción inmunitaria más fuerte que si las proteínas fueran suministradas por sí solas. La idea de usar moléculas de ARN mensajero como vacunas ha estado presente desde hace unos 30 años, pero uno de los obstáculos principales había sido encontrar una forma segura y efectiva de suministrarlas.

Predicen si quimioterapia ayudará antes de emplearla

¿Cuántos enfermos conoces que iniciaron algún tipo de tratamiento que no era el indicado? Esto se debe a que no todos los pacientes, ni todas las enfermedades, responden de la misma forma a los fármacos y mucho menos cuando se trata de enfermedades oncológicas.

Un tratamiento inadecuado representa resultados ineficaces, pérdida de tiempo y un sinfín de efectos secundarios. Estas razones motivaron un estudio dirigido por investigadores del Instituto Sanger Wellcome Trust de Cambridge y del Instituto Europeo de Bioinformática, ambos en Reino Unido, que podría haber conseguido la clave para predecir cómo responderá un individuo a cada fármaco.

La investigación publicada en la revista especializada Cell, expone que las mutaciones genéticas que se encuentran en los tumores de los pacientes son las mismas de sus líneas celulares, es decir, este descubrimiento puede predecir la probabilidad de respuesta de cada tumor a los nuevos fármacos, aumentando así la tasa de éxito para el desarrollo de nuevos tratamientos oncológicos personalizados.

“En nuestro trabajo comparamos las características genéticas de, por una parte, los tumores que presenta un paciente y, por otra, las líneas celulares cultivadas en el laboratorio a partir del propio paciente. Y lo que observamos es que las líneas celulares portan las mimas mutaciones genéticas que provocan la aparición del tumor en ese paciente. En consecuencia, es posible llevar a cabo pruebas de sensibilidad farmacológica en las líneas celulares para descubrir cómo un tumor responderá a cada fármaco”, argumentó Mathew Garnett, director de la investigación.

Para lograr la investigación, los científicos analizaron la presencia de mutaciones asociadas al cáncer en las muestras de más de 11 mil pacientes con 29 tipos distintos de cáncer.

Los resultados permitieron clasificar dentro de un “catálogo" las mutaciones asociadas al cáncer, para después desarrollar un mapa de estas alteraciones genéticas en cerca de un millar de líneas celulares.

Nuevos retos

A pesar de los resultados obtenidos, la primera aplicación práctica que derivará de la investigación será analizar la eficacia de los nuevos fármacos aún en fase de investigación.
“Si una célula celular presenta las mismas características genéticas del tumor del paciente y, además, esta línea celular responde a un fármaco específico, entonces podremos basarnos en este hallazgo para el desarrollo de nuevas investigaciones”, comentó Francesco Iorio, co-autor del estudio.

Otro de los investigadores, Ultan McDermott, dijo que “necesitamos mejores formas para descubrir qué grupos de pacientes presentan una mayor probabilidad de respuesta a un nuevo fármaco sin tener que llevar a cabo ensayos clínicos muy complejos y costosos. Nuestro trabajo muestra que las líneas celulares tumorales portan las mismas alteraciones moleculares observadas en los tumores, por lo que pueden usarse para predecir cómo un tumor responderá ante un fármaco. Dicho de otro modo, las líneas celulares podrían decirnos muchas más cosas acerca de cómo responderá un nuevo fármaco antes de que realicemos los estudios con los pacientes. Esperamos que esta información ayude a diseñar ensayos clínicos en los que solo se incluyan a aquellos pacientes con mayores probabilidades de beneficiarse del tratamiento”.